När ett glasglas faller till golvet och går sönder kommer bitarna att variera i storlek från stora
Av Stéphane Coy, Gerard van Dalen, Jean-FrançoisMolinari och Daniel Bonn undersökte fragmenteringsprocessen och fann att det finns två mycket olika sätt att förstöra. Glas vid busshållplatser bryts ner annorlunda, eftersom det bearbetades på ett speciellt sätt, på grund av detta finns det en inre spänning i det: det leder i slutändan till fragmentens likhet.
Att studera processen som sker med glasbusshållplats studerade forskarna en liknande typ av glas som kallas Prince Ruperts tår eller holländsk tår. De tillverkas genom att smält glas droppas i kallt vatten. Eftersom glaset först härdar på utsidan och först sedan på insidan uppstår stora spänningar inne i droppen, jämförbara med dem som uppstår i glaset på en busshållplats.
På Internet kan du hitta ett stort antal filmer som visar de speciella egenskaperna hos sådana droppar: de tål ett slag med en hammare, men går sönder i bitar om svansen kläms.
Forskare använder ett exempel på 22 tusen.typer av droppar studerades olika fragmenteringsprocesser. De jämförde fragmenteringsprocessen av Prince Ruperts droppar med andra föremål och fann att det fanns två typer av fragmenteringsprocesser, som de kallade hierarkiska och slumpmässiga.
När du tappar ett vanligt glas på golvet,en hierarkisk process inträffar. Energin som finns när glas rör sig är mycket större än vad som behövs för en enskild spricka. För att bli av med all rörelseenergi uppstår fler och fler sprickor inuti glaset. Processen är hierarkisk – den går från stora sprickor till allt mindre.
De flesta situationer där föremål går sönderär av en hierarkisk typ. Ett undantag inträffar när energin för att förstöra ett objekt inte kommer från utsidan utan är ett resultat av inre spänningar, som i fallet med busshållplatsglas och Prince Ruperts droppar. I det här fallet sker inte sprickbildning från stora till små utan på ett helt slumpmässigt sätt. Som ett resultat har fragmenten en viss storlek, bestämd av storleken på den inre spänningen i materialet.
Läs mer
Den första exakta världskartan skapades. Vad är fel med alla andra?
Elon Musk: de första turisterna till Mars kommer att dö
Stora skräp från den kinesiska rymdstationen "Skylab" flyger till jorden