低重力下颗粒物质中低速撞击的实验研究
地球与行星天体物理
2017-02-21 v1 软凝聚态物质
地球物理
摘要
为了增进我们对小天体着陆和小行星演化的理解，我们利用新颖的落塔设施，在低有效重力（~0.2-1 m s^-2）下进行了直径10 cm铝球以低速（2-40 cm s^-1）浅撞石英砂的实验。使用原位加速度计，我们测量了撞击过程中的加速度曲线，并确定了峰值加速度、碰撞持续时间和最大穿透深度。我们发现穿透深度随碰撞速度线性缩放，但在测试的实验范围内与有效重力无关，且碰撞持续时间与有效重力和碰撞速度均无关。在任何实验中均未观察到回弹。我们的低重力实验结果表明，从准静态区到惯性区的转变发生在比地球重力下类似撞击实验小两个数量级的撞击能量处。较低能量的区制变化可能是由于我们实验中表面物质流体动力学阻力的增加，但也可能支持准静态区随有效重力降低而减小的观点。
引用
@article{arxiv.1702.05980,
title = {An experimental study of low-velocity impacts into granular material in reduced gravity},
author = {Naomi Murdoch and Iris Avila Martinez and Cecily Sunday and Emmanuel Zenou and Olivier Cherrier and Alexandre Cadu and Yves Gourinat},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.05980},
year = {2017}
}
备注
Advance Access publication: January 4 2017