Generador de reloj de arena

Sobre esta herramienta

Esta herramienta modela el flujo de arena a través de un cuello fijo usando una ecuación de descarga granular simplificada. Proporciona una estimación transparente, basada en parámetros, de cuánto tardaría un dispositivo similar a un reloj de arena en vaciarse a partir de una masa inicial de arena y un diámetro de cuello especificado.

Las entradas principales incluyen total_sand_g (gramos), neck_diameter_mm (milímetros), bulk_density_g_cm3 (valor por defecto 1,6) y gravity (valor por defecto 9,81 m/s^2). El cálculo convierte la masa en volumen V0, calcula el área del cuello A y aplica una solución cerrada para estimar el tiempo total. La fórmula asume que el cuello permanece constante y que el flujo de granos se comporta como un chorro granular denso; genera el tiempo total y una tasa de flujo inicial para comparar escenarios.

Las salidas permiten análisis de sensibilidad: aumentar la densidad reduce V0 y el tiempo; cuellos más pequeños aumentan el tiempo; cambiar la gravedad escala la tasa. La herramienta admite comparaciones tipo lote volviendo a ejecutar con diferentes entradas. También documenta supuestos y comportamientos límite para evitar malinterpretaciones cuando las propiedades de la arena varían.

A diferencia de herramientas puramente empíricas, este modelo vincula resultados a parámetros físicos y a una ecuación diferencial simple, permitiendo a los aprendices visualizar cómo la geometría y las propiedades del material influyen en la temporización.

Inicie sesión para ver todo su uso