Cлёзы принца Руперта

Nov 09, 2011 02:49

Нашел физическую метафору Кащея Бессмертного.
Это резко охлажденные капли из стекла, их еще называют "слезами принца Руперта".



Толстая грушевидная часть капли исключительно прочна, например, выдерживает сильные удары молотком по ней.
Но стоит надломить ее тоненький хвостик, и вся капля мгновенно взрывается, превращаясь в стеклянную пыль.

Наглядные видео на ютюбе раз и два
Небольшая статья на эту тему здесь (djvu, Химия и жизнь, 1993, N10). Или в pdf: Слезы принца Руперта.pdf

Тем, кто не ходит вокруг да около, выдержка из статьи под катом.



Чтобы объяснить необычные свойства слезок, рассмотрим, как они образуются.

Условно выделим в капле наружный слой и внутреннее ядро. Капля охлаждается с поверхности, и ее наружный слой сжимается и уменьшается в объеме, пока ядро остается жидким и горячим.

После того как внутри шарика понизится температура, начнет сжиматсья и ядро. Но процессу будет сопротивляться уже твердый наружный слой. С помощью межмолекулярных сил притяжения он цепко держит ядро, которое, остыв, вынуждено занимать больший объем, чем если бы оно охладилось свободно.

В результате на границе между наружным слоем и ядром возникнут силы, тянущие наружный слой внутрь, создавая в нем напряжения сжатия, а внутреннее ядро - наружу, создавая в нем напряжения растяжения.

Эти напряжения при слишком быстром охлаждении очень велики. Так что внутренняя часть шарика может оторваться от внешней, и тогда в капельке образуется пузырек.

Если нарушить целостность поверхностного слоя слезки, то энергия напряжения мгновенно высвободится.

Upd. Если искать в яндексе сабж, то этот пост отображается сейчас (251111) на втором уже на первом месте. А что, нормально, серебро золото!


Previous post Next post
Up