Wenn ein Glas auf den Boden fällt und zerbricht, sind die Stücke unterschiedlich groß
Von Stéphane Coy, Gerard van Dalen und Jean-FrançoisMolinari und Daniel Bonn untersuchten den Fragmentierungsprozess und stellten fest, dass es zwei sehr unterschiedliche Arten der Zerstörung gibt. Glas an Bushaltestellen zerfällt anders, weil es auf besondere Weise verarbeitet wurde. Aus diesem Grund liegt eine innere Spannung darin: Es führt letztendlich zur Ähnlichkeit der Fragmente.
Untersuchung des Prozesses, der mit Glas abläuftAn der Bushaltestelle untersuchten die Forscher eine ähnliche Art von Glas namens Prinz Ruperts Träne oder holländische Träne. Sie werden hergestellt, indem geschmolzenes Glas in kaltes Wasser getropft wird. Da das Glas zunächst außen und dann erst innen aushärtet, entstehen im Inneren des Tropfens große Spannungen, vergleichbar mit denen, die im Glas einer Bushaltestelle entstehen.
Im Internet findet man zahlreiche Videos, die die besonderen Eigenschaften solcher Tropfen zeigen: Sie halten einem Hammerschlag stand, zerbrechen jedoch in Stücke, wenn der Schwanz eingeklemmt wird.
Forscher am Beispiel von 22.000.Arten von Tröpfchen wurden verschiedene Fragmentierungsprozesse untersucht. Sie verglichen den Fragmentierungsprozess von Prince Ruperts Tropfen mit anderen Objekten und stellten fest, dass es zwei Arten von Fragmentierungsprozessen gab, die sie hierarchisch und zufällig nannten.
Wenn Sie ein gewöhnliches Glas auf den Boden fallen lassen,Es findet ein hierarchischer Prozess statt. Die Energie, die bei der Bewegung von Glas entsteht, ist viel größer als für eine einmalige Zerstörung nötig ist. Um die gesamte kinetische Energie loszuwerden, entstehen im Inneren des Glases immer mehr Risse. Der Prozess ist hierarchisch – er geht von großen Rissen zu immer kleineren.
Die meisten Situationen, in denen Objekte brechensind von einem hierarchischen Typ. Eine Ausnahme tritt auf, wenn die Energie zur Zerstörung eines Objekts nicht von außen kommt, sondern das Ergebnis innerer Spannungen ist, wie im Fall von Bushaltestellenglas und Prince Ruperts Tropfen. In diesem Fall tritt die Bildung von Rissen nicht von groß nach klein auf, sondern auf völlig zufällige Weise. Infolgedessen haben die Fragmente eine bestimmte Größe, die durch die Größe der inneren Spannung im Material bestimmt wird.
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