ガラスビーカーが床に落ちて割れると、その破片はサイズは大きいものから異なる
StéphaneCoy、Gerard van Dalen、Jean-FrançoisMolinariとDanielBonnは断片化プロセスを調査し、破壊には2つの非常に異なる方法があることを発見しました。バス停のガラスは、特別な方法で処理されたため、分解が異なります。このため、内部に張力がかかります。最終的には、破片の類似性につながります。
ガラスで起こるプロセスを研究する研究者らは、プリンス・ルパート・ティアドロップまたはダッチ・ティアと呼ばれる同様のタイプのガラスを研究した。溶けたガラスを冷水に滴下して作られます。ガラスは最初に外側が硬化し、その後内側が硬化するため、バス停のガラスに発生する応力に匹敵する大きな応力がドロップの内側に発生します。
インターネット上では、そのような水滴の特殊な特性を示すビデオが多数見つかります。水滴はハンマーによる打撃には耐えることができますが、尾をつまむと粉々に砕けます。
研究者は2万2千人の例を使用しています。液滴の種類、さまざまな断片化プロセスが研究されました。彼らは、ルパート王子の滴の断片化プロセスを他のオブジェクトと比較し、階層的およびランダムと呼ばれる 2 種類の断片化プロセスがあることを発見しました。
普通のグラスを床に落とすと、階層的なプロセスが発生します。ガラスが動くときに存在するエネルギーは、単一の破壊に必要なエネルギーよりもはるかに大きくなります。すべての運動エネルギーを取り除くために、ガラスの内側にはさらに多くの亀裂が生じます。このプロセスは階層的であり、大きな亀裂から徐々に小さな亀裂へと進みます。
オブジェクトが壊れるほとんどの状況階層型です。例外は、オブジェクトを破壊するエネルギーが外部からではなく、バス停のガラスやルパート王子の水滴の場合のように、内部応力の結果である場合に発生します。この場合、亀裂の形成は大きなものから小さなものへと発生するのではなく、完全にランダムな方法で発生します。その結果、フラグメントは、材料の内部応力の大きさによって決定される特定のサイズを持ちます。
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