Když skleněná sklenice spadne na podlahu a rozbije se, kusy budou mít velikost od velkých
Autori: Stéphane Coy, Gerard van Dalen, Jean-FrançoisMolinari a Daniel Bonn zkoumali proces fragmentace a zjistili, že existují dva velmi odlišné způsoby ničení. Sklo na autobusových zastávkách se rozpadá odlišně, protože bylo zpracováno zvláštním způsobem, protože v něm působí vnitřní napětí: v konečném důsledku vede k podobnosti fragmentů.
Studovat proces vyskytující se se sklemautobusová zastávka, vědci studovali podobný typ skla nazývaný slza prince Ruperta nebo holandská slza. Vyrábějí se kapáním roztaveného skla do studené vody. Protože sklo nejprve tvrdne zvenčí a teprve poté zevnitř, vznikají uvnitř kapky velká pnutí srovnatelná s těmi, která vznikají ve skle autobusové zastávky.
Na internetu můžete najít velké množství videí, která ukazují speciální vlastnosti takových kapek: vydrží úder kladivem, ale rozbijí se na kusy, pokud se skřípne ocas.
Výzkumníci na příkladu 22 tis.typy kapiček byly studovány různé procesy fragmentace. Porovnali proces fragmentace kapek prince Ruperta s jinými předměty a zjistili, že existují dva typy procesů fragmentace, které nazývali hierarchický a náhodný.
Když upustíš obyčejnou sklenici na zem,dochází k hierarchickému procesu. Energie, která existuje, když se sklo pohybuje, je mnohem větší, než kolik je potřeba pro jednorázové zničení. Aby se zbavili veškeré kinetické energie, uvnitř skla se objevují další a další praskliny. Proces je hierarchický – jde od velkých trhlin ke stále menším.
Většina situací, kdy se objekty rozbijíjsou hierarchického typu. Výjimka nastává, když energie na zničení objektu nepochází zvenčí, ale je výsledkem vnitřních napětí, jako v případě skla autobusové zastávky a kapek prince Ruperta. V tomto případě k tvorbě trhlin nedochází od velkých k malým, ale zcela náhodným způsobem. Výsledkem je, že fragmenty mají určitou velikost, určenou velikostí vnitřního napětí v materiálu.
Přečtěte si více
Byla vytvořena první přesná mapa světa. Co se děje s ostatními?
Elon Musk: první turisté na Mars zemřou
Na Zemi létají velké trosky čínské vesmírné stanice „Skylab“