Quando un bicchiere di vetro cade a terra e si rompe, i suoi frammenti sarannovariano in dimensioni da grandi
Di Stéphane Cooy, Gerard van Dalen, Jean-FrançoisMolinari e Daniel Bonn hanno studiato il processo di frammentazione e hanno scoperto che esistono due modi di distruzione molto diversi. Il vetro alle fermate dell'autobus si rompe in modo diverso, perché è stato lavorato in un modo speciale, per questo c'è una tensione interna: alla fine porta alla somiglianza dei frammenti.
Studiare il processo che avviene con il vetroAlla fermata dell'autobus, i ricercatori hanno studiato un tipo simile di vetro chiamato lacrima di Prince Rupert o lacrima olandese. Sono realizzati facendo gocciolare il vetro fuso in acqua fredda. Poiché il vetro si indurisce prima all'esterno e solo poi all'interno, all'interno della goccia si creano grandi sollecitazioni, paragonabili a quelle che si verificano nel vetro di una fermata dell'autobus.
Su Internet puoi trovare un gran numero di video che mostrano le proprietà speciali di tali gocce: possono resistere a un colpo con un martello, ma si rompono in pezzi se la coda viene pizzicata.
Ricercatori che utilizzano un esempio di 22 mila.tipi di goccioline, sono stati studiati vari processi di frammentazione. Hanno confrontato il processo di frammentazione delle gocce di Prince Rupert con altri oggetti e hanno scoperto che esistevano due tipi di processi di frammentazione, che hanno chiamato gerarchico e casuale.
Quando fai cadere un normale bicchiere sul pavimento,avviene un processo gerarchico. L'energia che esiste quando il vetro si muove è molto maggiore di quella necessaria per una distruzione una tantum. Per eliminare tutta l'energia cinetica, all'interno del vetro compaiono sempre più crepe. Il processo è gerarchico: va da crepe di grandi dimensioni a crepe sempre più piccole.
La maggior parte delle situazioni in cui gli oggetti si romponosono di tipo gerarchico. Un'eccezione si verifica quando l'energia per distruggere un oggetto non proviene dall'esterno, ma è il risultato di tensioni interne, come nel caso del vetro della fermata dell'autobus e delle gocce del principe Rupert. In questo caso, la formazione di crepe non si verifica da grande a piccola, ma in modo del tutto casuale. Di conseguenza, i frammenti hanno una certa dimensione, determinata dall'entità della sollecitazione interna nel materiale.
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