歡迎光臨
我們一直在努力

普通玻璃竟能承受巨大的壓力,研究者終於解開魯伯特眼淚之謎

玻璃是我們日常生活中非常常見的一種材料,可以做水杯等日常用品,也可以做成漂亮的工藝品,通常來說它是一種非常易碎的材料,使用過程中要非常注意。但如果換個形式,將普通玻璃熔化,並在重力的作用下自然滴入冰水中,它將變成帶著一條小尾巴的眼淚形狀。它的頭部與普通玻璃製品的特性差異非常大,能承受高達20噸的壓力。但它的尾部卻非常脆弱,只用手指就可以將其捻碎,這個時候它的頭部也會迅速變成粉末。

這個不同尋常的玻璃製品,最早在17世紀出現,是當時的一位王子魯伯特將它當作禮物送給英格蘭的國王的。國王對這種漂亮的玻璃製品所具有的奇怪特性也非常好奇,並在1661年將其移交給皇家學會進行研究。但整整400年過去後,研究者們才逐漸解開它身上的秘密。

研究者們解釋說,在製作的過程中,它的表面溫度下降速度遠大於內部,因而表面對內部有非常大的抗壓力,且這個力能夠被內部大拉應力抵消。當這兩個力保持平衡時,它就能夠抵抗巨大的外力。通常情況下,玻璃表面再細小的裂紋都是可以迅速蔓延到其內部的,但是這種淚型的形狀,能夠將外力引到一邊,所以裂紋無法擴散。

但如果它的尾部碎了,裂紋就能夠沿著它的軸線,迅速在其全身擴散。這使得原有的平衡被破壞,整個玻璃淚迅速爆裂。研究者解釋說,這就像你可以輕易將一張紙撕成兩半,但是再大的壓力也不會對它造成什麼破壞,因而使得材料斷裂的往往都是拉應力,而不是壓力。

事實上,它能具有強大硬度的原因就是內外力的平衡,而捏碎尾部讓它輕易粉碎掉的原因就是破壞這種平衡。在通過高速攝影儀器進行觀察時,研究者發現它破碎時裂紋傳播的速度達到了每秒1450-1900米,是音速的5倍,因而才能在一瞬間就變成粉末。

喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 漲知識學院 的精彩文章:

時間晶體在玩具中被找到,稱得上是「永動機」可充當時間膠囊?
隕石坑周圍出現神秘現象,線條困擾科學家如今終得解釋

TAG:漲知識學院 |

未經允許不得轉載:頭條楓林網 » 普通玻璃竟能承受巨大的壓力,研究者終於解開魯伯特眼淚之謎