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Penetration of a spinning sphere impacting a granular medium

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Autor(es):
Carvalho, D. D. ; Bertho, Y. ; Franklin, E. M. ; Seguin, A.
Número total de Autores: 4
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: PHYSICAL REVIEW E; v. 109, n. 5, p. 6-pg., 2024-05-13.
Resumo

We investigate experimentally the influence of rotation on the penetration depth of a spherical projectile impacting a granular medium. We show that a rotational motion significantly increases the penetration depth achieved. Moreover, we model our experimental results by modifying the frictional term of the equation describing the penetration dynamics of an object in a granular medium. In particular, we find that the frictional drag decreases linearly with the velocity ratio between rotational (spin motion) and translational (falling motion) velocities. The good agreement between our model and our experimental measurements offers perspectives for estimating the depth that spinning projectiles reach after impacting onto a granular ground, such as happens with seeds dropped from aircraft or with landing probes. (AU)

Processo FAPESP: 18/14981-7 - Modelagem de escoamentos granulares densos: experimentos, simulações numéricas e análises de estabilidade
Beneficiário:Erick de Moraes Franklin
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
Processo FAPESP: 20/04151-7 - Deslocamento de um intruso em um meio granular
Beneficiário:Douglas Daniel de Carvalho
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo FAPESP: 22/12511-9 - Movimento e impacto de corpos sólidos em meios granulares
Beneficiário:Douglas Daniel de Carvalho
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado