При использовании материалов нашего сайта на своих ресурсах, пожалуйста, указывайте прямую активную ссылку на morefactov.ru
Яндекс.Метрика
16+
Условия
использования
© 2013 - 2017 «morefactov.ru»

Необычные свойства стеклянной капли принца Рупперта. Видео

Капля принца Рупперта
18.05.2017 г.
516

Маленькая капля стекла, похожая на головастика с большой головой и длинным тонким хвостиком. Она, казалось бы, такая хрупкая и уязвимая, на самом деле, чрезвычайно прочна. Настолько, что способна противостоять летящей пуле и немалому давлению гидравлического пресса. И секрет ее прочности хранится именно в тонюсеньком хвостике.

Как в сказке про Кощея Бессмертного, если найти нужную иглу и сломать ее, то и замок злодея, и он сам разлетятся на мелкие части. Так же происходит и с каплей стекла, о которой пойдет речь.

Принц Рупперт

Насколько длинна история этих капель неизвестно, скорее всего, она столь же длинна, как и история стекла. Но в Европе об этих каплях и их удивительных свойствах узнали в середине 17 века. Случилось это благодаря принцу Рупперту, герцогу Камберлендскому, - сыну короля Чехии Фридриха V. Именно он привез такие капли в Англию и подарил Карлу II, английскому королю того времени. Слава о них разлетелась по Европе, и капли стали продавать (достаточно дорого) в качестве забавных вещей. Секрет изготовления капель держался в тайне!

С этих пор их стали называть «каплями принца Рупперта».

Хотя у них есть и другие названия, поскольку о каплях до того времени было известно в нескольких европейских странах, в которых, собственно говоря, Рупперт и узнал о них. Например, в Голландии такие капли стекла носили называние - «батавские слезки».

Технология изготовления капель чрезвычайно проста. Берется емкость с холодной водой, в которую опускают раскаленную до 600 градусов по Цельсию каплю стекла. Наружная оболочка ее быстро затвердевает, и получается «стеклянный головастик».

Люди уже несколько столетий знали о феноменальных свойствах этого «головастика», но объяснить их смогли лишь недавно.

Каковы эти свойства? Высокая прочность «головы» капли. Если по ней бить молотком, то, в лучшем случае, можно добиться появления трещины. Но если у капли отломить кончик хвостика — она мгновенно разлетится на мельчайшие осколки. На замедленной съемке видно, что при обламывании «хвостика» вдоль тела капли с огромной скоростью распространяются трещины, в итоге приводящие к взрыву капли принца Рупперта.

Предупреждаем! Зрелище это интересное, но опасное, поэтому опыт можно проводить, лишь защитив глаза.

А вот так капля принца Рупперта ведет себя под прессом. При этом «голова» капли должна попадать под пресс, а ее «хвостик» - нет.

Невероятно! Люди пошли дальше, и решили посмотреть, сможет ли каплю разбить летящая пуля. Вот что из этого получилось.

Как видно из замедленной съемки, сначала пуля разлетается на части, а лишь потом капля.

Отчего же так происходит? Когда раскаленная капля попадает в ледяную воду, ее верхний слой мгновенно охлаждается и становится твердым. Процесс происходит настолько быстро, что объем капли остается прежним, хотя известно, что при охлаждении объем должен уменьшаться.

Внутренняя часть капли остывает медленнее, поэтому должно бы происходить уменьшение объема, но этого не дает сделать твердая наружная оболочка капли. В итоге происходит растягивание ее внутреннего слоя.

Если разрушить прочную оболочку капли, то ее «растянутые внутренности» разлетятся во все стороны стеклянной пылью. Самый простой способ сломать оболочку — отломить «хвостик» капли.

Современные ученые, чтобы понять, что происходит в теле капли, во время эксперимента светили на нее поляризованным светом - волны в нем распространяются в одном направлении, а не во всех, как в обычном свете. Это позволило увидеть слои с разным напряжением и понять, как они себя ведут. Было измерено, что «головка» капли столь же тверда, как и сталь. Потому и способна выдержать такую же нагрузку, как и сталь.