Le lacrime olandesi del Duca Rupert

2024 Autore: Seth Attwood | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 16:08

Se lasci cadere il vetro fuso nell'acqua fredda, si solidificherà sotto forma di una lacrima con una coda lunga e sottile. Se rompi la coda di una tale lacrima di vetro, esploderà immediatamente, spargendo la polvere di vetro più fine intorno ad essa.

Le lacrime di vetro furono inventate in Germania nel 1625. Nel 17 ° secolo, si credeva che le lacrime di vetro fossero state effettivamente inventate in Olanda, quindi iniziarono a essere erroneamente chiamate "olandesi".

In Gran Bretagna, le lacrime di vetro sono diventate famose grazie al duca britannico Rupert del Palatinato. Li presentò al re Carlo II, che a sua volta li presentò alla Royal Scientific Society per la ricerca. In onore del duca, le lacrime di vetro iniziarono a essere chiamate "gocce di Rupert". Il metodo per preparare le gocce di Duke Rupert è stato tenuto segreto per molto tempo. Sono stati venduti a tutti, come giocattoli divertenti.

Oggi il meccanismo del "lavoro" delle lacrime olandesi è stato studiato a fondo. Se il vetro fuso entra in acqua fredda, si solidifica rapidamente, accumulando un incredibile stress meccanico. Selezioniamo condizionalmente lo strato esterno e il nucleo interno nella goccia. La goccia si raffredda dalla superficie e il suo strato esterno viene compresso e ridotto di volume, mentre il nucleo rimane liquido e caldo.

Dopo che la temperatura all'interno della palla scende, il nucleo inizierà a ridursi. Tuttavia, lo strato esterno già solido resisterà al processo. Con l'aiuto delle forze di attrazione intermolecolari, tiene tenacemente il nucleo, che, una volta raffreddato, è costretto ad occupare un volume maggiore che se si raffreddasse liberamente.

Di conseguenza, le forze sorgeranno al confine tra lo strato esterno e il nucleo, tirando lo strato esterno verso l'interno, creando sollecitazioni di compressione in esso e il nucleo interno verso l'esterno, formando sollecitazioni di trazione in esso. Queste tensioni sono molto significative quando si raffredda troppo velocemente. In modo che l'interno della palla possa staccarsi dall'esterno, e quindi si forma una bolla nella gocciolina.

Se viene violata l'integrità dello strato superficiale della lacrima, la forza di tensione verrà immediatamente rilasciata. La stessa goccia di vetro solidificato è molto forte. Resiste facilmente ai colpi di martello. Tuttavia, se gli rompi la coda, crolla così rapidamente da sembrare più un'esplosione di vetro.