Keď sklenený pohár spadne na podlahu a rozbije sa, kusy budú mať veľkosť od veľkých
Autori: Stéphane Coy, Gerard van Dalen, Jean-FrançoisMolinari a Daniel Bonn skúmali proces fragmentácie a zistili, že existujú dva veľmi odlišné spôsoby ničenia. Sklo na autobusových zastávkach sa inak rozpadá, pretože bolo spracované zvláštnym spôsobom, preto je v ňom vnútorné napätie: vedie v konečnom dôsledku k podobnosti fragmentov.
Študovať proces vyskytujúci sa so sklomautobusovej zastávke vedci skúmali podobný typ skla nazývaného slza princa Ruperta alebo holandská slza. Vyrábajú sa kvapkaním roztaveného skla do studenej vody. Pretože sklo najskôr stvrdne zvonka a až potom zvnútra, vo vnútri kvapky vznikajú veľké napätia porovnateľné s tými, ktoré vznikajú v skle autobusovej zastávky.
Na internete môžete nájsť veľké množstvo videí, ktoré ukazujú špeciálne vlastnosti takýchto kvapiek: vydržia úder kladivom, ale pri privretí chvosta sa rozbijú na kusy.
Výskumníci na príklade 22 tis.typy kvapôčok sa študovali rôzne procesy fragmentácie. Porovnali proces fragmentácie kvapiek princa Ruperta s inými predmetmi a zistili, že existujú dva typy procesov fragmentácie, ktoré nazvali hierarchické a náhodné.
Keď spadneš obyčajný pohár na zem,nastáva hierarchický proces. Energia, ktorá existuje, keď sa sklo pohybuje, je oveľa väčšia ako energia potrebná na jednorazové zničenie. Aby sme sa zbavili všetkej kinetickej energie, vo vnútri skla sa objavujú ďalšie a ďalšie praskliny. Proces je hierarchický – prechádza od veľkých trhlín k čoraz menším.
Väčšina situácií, v ktorých sa predmety zlomiasú hierarchického typu. Výnimka nastane, keď energia na zničenie objektu nepochádza zvonku, ale je výsledkom vnútorných napätí, ako je to v prípade skiel autobusovej zastávky a kvapiek princa Ruperta. V tomto prípade k tvorbe trhlín nedochádza od veľkých po malé, ale úplne náhodným spôsobom. Vo výsledku majú fragmenty určitú veľkosť určenú veľkosťou vnútorného napätia v materiáli.
Čítaj viac
Bola vytvorená prvá presná mapa sveta. Čo je zlé na všetkých ostatných?
Elon Musk: prví turisti na Mars zomrú
Na Zem lietajú veľké trosky čínskej vesmírnej stanice „Skylab“