Geofísica de Medios Granulares

PEDECIBA FÍSICA — T. Gallot, C. Sedofeito — Semestre Par 2025

Módulo 1: Introducción y Propiedades Estructurales (Semanas 1-2)

CLASE 1

¿Qué son los medios granulares?

Introducción, definiciones, escalas, industria, geofísica, segregación, fricción, cadenas de fuerza, solitones.

CLASE 2

Descripción estructural

Ángulo de reposo, densidad aparente, compacidad, empaquetamientos, número de coordinación, g(r), Voronoi, Janssen, Beverloo, jamming.

Módulo 2: Fuerzas y Contactos a Escala de Grano (Semanas 3-5)

CLASE 3

Cadenas de fuerzas

Distribución heterogénea, redes de contacto, tensor de Cauchy, círculo de Mohr, Mohr-Coulomb, Rankine, fotoelasticidad.

CLASE 4

Mecánica de contacto: Hertz

Problema de Hertz, relación F-δ, colisión, coeficiente de restitución, modelo de corteza blanda.

CLASE 5

Histéresis y modelado

Histéresis carga-descarga, DEM, modelos de contacto Hertz-Mindlin y Cundall-Strack, integración numérica.

Módulo 3: Fricción y Dinámica (Semanas 6-7)

CLASE 6

Fricción granular

Leyes de fricción, Coulomb-Amontons, fricción estática vs dinámica, healing, analogía con fallas. Exp. 7.

CLASE 7

Stick-slip y fallas

Fenómeno stick-slip, modelo masa-resorte, fault gouge, distribución de eventos, rate-and-state. Exp. 8.

Módulo 4: Ondas y Analogías Geofísicas (Semanas 8-11)

CLASE 8

Ondas I: medio efectivo

Cadena de Nesterenko, solitones, medio efectivo no lineal, velocidad del sonido vs presión.

CLASE 9

Ondas II: teoría de Biot

Medios porosos, ondas rápidas y lentas, atenuación, aplicaciones geofísicas. Exp. 9.

CLASE 10

Física de terremotos

Tectónica, ciclo sísmico, Richter, magnitud de momento, Gutenberg-Richter, ley de Omori.

CLASE 11

Terremotos en laboratorio

Banco de fricción, señales acústicas, análisis estadístico, datos de Grenoble, leyes universales.

Material complementario