شیشه قطره شاهزاده روپرت ؛ وقتی گلوله هم در برابر شکستنی عاجز است! (+فیلم و عکس)

موبنا – قطره شاهزاده روپرت (Prince Rupert’s drop) یک شیشه قطره اشکی با دمی باریک است که شبیه به یک نوزاد قورباغه نیز به نظر می رسد. شکستن بخش دم شیشه قطره شاهزاده روپرت چندان دشوار نیست، اما بخش گرد سر آن به طور باورنکردنی قوی و مستحکم است. قدرت و استحکام این بخش به اندازه ای است که می تواند در برابر ضربات چکش و حتی گلوله مقاومت کند.

 

 

هنگامی که یک شیشه‌ساز، مقداری شیشه مذاب را درون آب سرد می ریزد، به شکل قطره اشکی با دم بلند و باریک منجمد می شود. در شرایطی که می توان بخش دم را به راحتی شکست، اما برای تخریب بخش سر ممکن است به سرعت و نیروی یک گلوله نیاز داشته باشید. نکته جالب توجه این است که حتی گلوله نیز در برخورد با شیشه قطره شاهزاده روپرت می تواند از هم بپاشد.

علم در پس جادو

هنگامی که گلوله به قطره شاهزاده روپرت برخورد می کند می توان خط سفیدی را مشاهده کرد که از قسمت دم شیشه به سمت سر آن حرکت می کند. این حرکت موج شوک است. دو عامل استحکام فشاری ایجاد شده در شیشه قطره اشکی طی شکل گیری آن و تنش پسماند ضربه موجب تخریب تقریبا آنی شیشه می شود. در کسری از ثانیه کل قطره اشک روپرت به پودری از ذرات شیشه تبدیل می شود.

گلوله به دلیل آزاد شدن نیروی فشاری از سر شیشه خرد می شود. تکه های گلوله به اطراف پراکنده می شوند.

شیشه در دمای بین 2552 تا 2912 درجه فارنهایت (1400 تا 1600 درجه سلسیوس) ذوب می شود. زمانی که شیشه‌ساز یک قطره شیشه مذاب را درون آب می ریزد، سطح آن به سرعت خنک شده و پوسته ای سخت اطراف بخش مایع داخلی را فرا می گیرد. این شبیه به سفت شدن سریع تر سفیده تخم مرغ نسبت به زرده آن است.

شیشه مذاب در بخش داخلی با سرعت کمتری سرد و منقبض می شود که لایه بیرونی را تا حد امکان به سمت داخل می کشد. هسته داخلی به شدت فشرده می شود که میزان کشش باورنکردنی در قطره را موجب می شود. این نیروی فشاری که لایه ها را به هم متصل نگه می دارد، یک جاذب شوک قوی از جنس شیشه ایجاد می کند. کشش سطحی قطره را یکپارچه نگه می دارد.

 

 

 منبع: عصرایران