Holandské slzy vojvodu Ruperta

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 16:15

Ak kvapnete roztavené sklo do studenej vody, stuhne vo forme slzy s dlhým tenkým chvostom. Ak odlomíte chvost takejto sklenenej trhliny, okamžite exploduje a rozpráši okolo seba ten najjemnejší sklenený prach.

Sklenené slzy boli vynájdené v Nemecku v roku 1625. V 17. storočí sa verilo, že sklenené slzy skutočne vynašli v Holandsku, a tak sa začali nesprávne nazývať „holandské“.

V Británii sa sklenené slzy preslávili vďaka britskému vojvodovi Rupertovi z Falcka. Predložil ich kráľovi Karolovi II., ktorý ich následne predložil Kráľovskej vedeckej spoločnosti na výskum. Na počesť vojvodu sa sklenené slzy začali nazývať „Rupertove kvapky“. Spôsob výroby kvapiek vojvodu Ruperta bol dlho držaný v tajnosti. Predávali sa všetkým ako zábavné hračky.

Dnes bol mechanizmus holandských sĺz "práca" dôkladne študovaný. Ak sa roztavené sklo dostane do studenej vody, rýchlo tuhne a vytvára neuveriteľné mechanické namáhanie. Podmienečne vyberieme vonkajšiu vrstvu a vnútorné jadro v kvapke. Kvapka sa ochladzuje z povrchu a jej vonkajšia vrstva sa stláča a zmenšuje objem, zatiaľ čo jadro zostáva tekuté a horúce.

Po poklese teploty vo vnútri gule sa jadro začne zmenšovať. Už pevná vonkajšia vrstva však tomuto procesu odolá. Pomocou medzimolekulových príťažlivých síl húževnato drží jadro, ktoré je pri ochladzovaní nútené zaberať väčší objem, ako keby sa chladilo voľne.

V dôsledku toho na hranici medzi vonkajšou vrstvou a jadrom vzniknú sily, ktoré stiahnu vonkajšiu vrstvu dovnútra, čím sa v nej vytvorí tlakové napätie, a vnútorné jadro smerom von, čím sa v nej vytvorí ťahové napätie. Tieto napätia sú veľmi významné pri príliš rýchlom chladení. Aby sa vnútro loptičky mohlo zvonku odlomiť a potom sa v kvapôčke vytvorila bublina.

Ak dôjde k narušeniu celistvosti povrchovej vrstvy slzy, sila napätia sa okamžite uvoľní. Samotná kvapka stuhnutého skla je veľmi pevná. Ľahko odoláva úderom kladiva. Ak mu však zlomíte chvost, zrúti sa tak rýchlo, že to vyzerá skôr ako výbuch skla.