Divulgación ¿Porque no se cae un castillo de arena?

[inakigarber]

Esta mañana en una cafetería he leído un artículo relativo a la cuestión arriba indicada, pero no he tenido tiempo de leerlo con detalle, o sea, que me he quedado con las ganas. Si trato de construir un castillo con arena reseca, este no tendría consistencia y solo haría un montón de arena. Si lo hago con arena mojada, esta se diluye en el agua y tampoco tengo castillo. Pero si lo hago con arena humedecida, puedo compactarla y crear un castillo que perdurara en el tiempo. ¿Por que? ¿como se distribuyen las fuerzas entre las moléculas de agua y las de arena? ¿Es un ejemplo de como la mecánica cuántica puede explicar hechos observables a nivel macroscópico? ¿Si un físico clásico del siglo XIX hubiera afrontado este problema (ignoro si lo hubo) podría haberlo explicado en términos de física clásica?
Saludos y gracias.

[Alriga]

Re: ¿Porque no se cae un castillo de arena?

... Si trato de construir un castillo con arena reseca, este no tendría consistencia y solo haría un montón de arena. Si lo hago con arena mojada, esta se diluye en el agua y tampoco tengo castillo. Pero si lo hago con arena humedecida, puedo compactarla y crear un castillo que perdurara en el tiempo. ¿Por que? ...

Si la arena no está mojada, hay mucho aire entre grano y grano, lo que permite que ésta fluya. Cuando se moja, el agua rellena espacios y debido a la tensión superficial hace que se forman puentes de agua adhesivos entre grano y grano de arena.
Leído en The Physics of Sandcastles

... ¿Si un físico clásico del siglo XIX hubiera afrontado este problema (ignoro si lo hubo) podría haberlo explicado en términos de física clásica? ...

Tengo entendido que tensión superficial, cohesión, adherencia,... se pueden explicar mediante fuerzas de Van der Vaals, (atracciones electrostáticas clásicas entre moléculas dipolares) y el señor Johannes Diderik van der Waals vivió entre 1837 y 1923.

Saludos.

[Alriga]

Re: ¿Porque no se cae un castillo de arena?

Y añadiendo algún sencillo material, (por ejemplo un poco de tela), para que el castillo de arena tenga mejor comportamiento ante los esfuerzos cortantes, puede soportar hasta un coche:

Saludos.