Video: Nizozemske suze vojvode Ruperta
2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 16:06
Ako ispustite otopljeno staklo u hladnu vodu, ono će se učvrstiti u obliku suze s dugim, tankim repom. Odlomite li rep takvoj staklenoj suzi, ona će odmah eksplodirati, raspršivši oko sebe najfiniju staklenu prašinu.
Staklene suze izumljene su u Njemačkoj 1625. U 17. stoljeću vjerovalo se da su staklene suze zapravo izumljene u Nizozemskoj, pa su se počele pogrešno nazivati "nizozemskim".
U Britaniji su staklene suze postale poznate zahvaljujući britanskom vojvodi Rupertu od Palatinata. Predstavio ih je kralju Karlu II., koji ih je, pak, predstavio Kraljevskom znanstvenom društvu na istraživanje. U čast vojvode, staklene suze počele su se zvati "Rupertove kapi". Način izrade kapi Duke Ruperta dugo je bio tajan. Prodavali su se svima, kao smiješne igračke.
Danas je mehanizam rada nizozemskih suza temeljito proučen. Ako otopljeno staklo dospije u hladnu vodu, brzo se skrutne, stvarajući nevjerojatan mehanički stres. Odaberimo uvjetno vanjski sloj i unutarnju jezgru u kapi. Kap se s površine hladi, a njen vanjski sloj se komprimira i smanjuje u volumenu, dok jezgra ostaje tekuća i vruća.
Nakon što temperatura unutar kuglice padne, jezgra će se početi skupljati. Međutim, već čvrsti vanjski sloj će se oduprijeti procesu. Uz pomoć međumolekularnih sila privlačenja, čvrsto drži jezgru koja je, kada se ohladi, prisiljena zauzeti veći volumen nego da se slobodno hladi.
Kao rezultat toga, sile će nastati na granici između vanjskog sloja i jezgre, povlačeći vanjski sloj prema unutra, stvarajući tlačna naprezanja u njemu, a unutarnju jezgru prema van, tvoreći u njoj vlačna naprezanja. Ovi naponi su vrlo značajni kod prebrzog hlađenja. Tako da se unutrašnjost kuglice može odlomiti s vanjske strane, a zatim u kapljici nastane mjehur.
Ako je narušen integritet površinskog sloja suze, tada će se sila napetosti odmah osloboditi. Stvrdnuta staklena kapljica je sama po sebi vrlo jaka. Lako podnosi udarce čekićem. Međutim, ako mu slomite rep, on se tako brzo sruši da više izgleda kao eksplozija stakla.