بر طبق آزمایش‌ها، جرم یک جسم تعیین‌ می‌کند که آیا به درون گودال شنی خواهد لغزید یا خیر. این موضوع می‌تواند علت اینکه شکارچیان حشرات موسوم به آنتلیون‌ها می‌توانند مورچه‌ها را در گودال‌های شنی به دام بیاندازند توضیح دهد. 

برای گرفتن طعمه، لاروهای آنتلیون- حشراتی شبیه سوسک‌های زره پوش با چنگال‌های بلندی که از سر آن‌ها خارج شده است- گودال‌هایی مخروطی در شن حفر می‌کنند. مورچه‌های بی دقت به درون این گودال‌ها افتاده و چون نمی‌توانند از شیب زیاد دیواره بالا بیایند گیر می‌افتند. اکنون پژوهشگران به مطالعه چگونگی لغزش اجسامی با جرم‌های مختلف به پایین شیب‌های شنی پرداخته‌اند. آن‌ها نشان داده‌اند که احتمال لیز خوردن اجسام سبک و سنگین کمتر از جرم‌های متوسط است. این نتایج توضیح می‌دهد که چرا مورچه‌ها نمی‌توانند از گودال آنتلیون فرار کنند اما حشرات بزرگتر می‌توانند.

برای بررسی رابطه‌ی بین جرم اجسام و تمایل آن‌ها در لغزیدن به پایین یک شیب، جرِمی کراسوس Jerome Crassous و همکارانش در دانشگاه رنه 1 فرانسه، دیسک‌های فلزی پوشیده با مقوا را از تپه‌هایی ساخته شده از دانه‌های شیشه‌ای میلیمتری به پایین انداختند. سپس حرکت دیسک‌‌ها و هر تغییری در دانه‌ها به علت حضور دیسک را، رصد کردند. 

چون گودال آنتلیون‌ها کناره‌هایی با زاویه‌ی بهمنی دارند (زاویه‌ای که در آن بهمن اتفاق می‌افتد)، گروه تحقیق تپه دانه‌هایی با شیب نزدیک به این زاویه را بررسی کرد. آن‌ها مشاهده کردند که فقط اجسامی با جرم‌های متوسط به پایین خواهند لغزید.

با اندازه‌گیری فشار و نیروی اصطکاکی که به دیسک‌ها وارد می‌شد به صورت تابعی از جرم آن‌ها، گروه دریافت که هر دو برای دیسک‌های جرم-متوسط کمینه هستند. این کمینگی که برای اجسام لغزنده روی سطوج غیرشنی دیده‌ نمی‌شود، حاکی از آن است که قوانین اصطکاک روی سطوح شنی نیاز به بازبینی دارند. طبق تحلیل تصاویر گرفته شده از آزمایش، لغزش وقتی اتفاق می‌افتد که دیسک کمی سطح را تغییر شکل بدهد و وقتی متوقف می‌شود که به اندازه کافی سنگین باشد تا خودش در شن چاله‌ای ایجاد کند که با ایجاد یک دیواره‌ جسم را سرجایش نگه ‌دارد.

این تحقیق در Physical Review Letters به چاپ رسیده است.

منبع