Când un pahar de sticlă cade pe podea și se sparge, dimensiunile pieselor vor varia de la mari
De Stéphane Coy, Gerard van Dalen, Jean-FrançoisMolinari și Daniel Bonn au investigat procesul de fragmentare și au descoperit că există două modalități foarte diferite de distrugere. Sticla la stațiile de autobuz se sparge diferit, deoarece a fost prelucrată într-un mod special, din această cauză există o tensiune internă: duce în cele din urmă la asemănarea fragmentelor.
Pentru a studia procesul care are loc cu sticlastație de autobuz, cercetătorii au studiat un tip similar de sticlă numit lacrima Prince Rupert sau lacrimă olandeză. Sunt realizate prin picurarea sticlei topite în apă rece. Deoarece sticla se intareste mai intai pe exterior si abia apoi pe interior, in interiorul picaturii apar solicitari mari, comparabile cu cele care apar in sticla unei statii de autobuz.
Pe Internet puteți găsi un număr mare de videoclipuri care arată proprietățile speciale ale unor astfel de picături: pot rezista la o lovitură cu un ciocan, dar se sparg în bucăți dacă coada este ciupită.
Cercetătorii folosesc un exemplu de 22 de mii.tipuri de picături, au fost studiate diverse procese de fragmentare. Ei au comparat procesul de fragmentare al picăturilor Prințului Rupert cu alte obiecte și au descoperit că există două tipuri de procese de fragmentare, pe care le-au numit ierarhice și aleatoare.
Când arunci un pahar obișnuit pe podea,are loc un proces ierarhic. Energia care există atunci când sticla se mișcă este mult mai mare decât ceea ce este necesar pentru o singură fractură. Pentru a scăpa de toată energia cinetică, în interiorul sticlei apar tot mai multe fisuri. Procesul este ierarhic - trece de la fisuri mari la cele din ce în ce mai mici.
Cele mai multe situații în care obiectele se rupsunt de tip ierarhic. O excepție apare atunci când energia pentru a distruge un obiect nu provine din exterior, ci este rezultatul unor solicitări interne, ca în cazul geamului pentru stația de autobuz și a picăturilor prințului Rupert. În acest caz, formarea fisurilor nu are loc de la mare la mic, ci într-un mod complet aleatoriu. Ca urmare, fragmentele au o anumită dimensiune determinată de magnitudinea stresului intern din material.
Citeste mai mult
A fost creată prima hartă exactă a lumii. Ce este în neregulă cu toți ceilalți?
Elon Musk: primii turiști pe Marte vor muri
Resturi mari ale stației spațiale chineze „Skylab” zboară spre Pământ