Holandske suze vojvode Ruperta

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

Ako istopljeno staklo bacite u hladnu vodu, ono će se učvrstiti u obliku suze sa dugim, tankim repom. Ako odlomite rep takvoj staklenoj suzi, ona će odmah eksplodirati, raspršivši oko sebe najfiniju staklenu prašinu.

Staklene suze su izmišljene u Nemačkoj 1625. U 17. veku se verovalo da su staklene suze zapravo izmišljene u Holandiji, pa su se počele pogrešno nazivati "holandskim".

U Britaniji su staklene suze postale poznate zahvaljujući britanskom vojvodi Rupertu od Palatinata. Predstavio ih je kralju Karlu II, koji ih je, zauzvrat, predstavio Kraljevskom naučnom društvu na istraživanje. U čast vojvode, staklene suze su počele da se nazivaju "Rupertove kapi". Način pravljenja kapi Duke Ruperta dugo je bio tajan. Prodavali su se svima, kao smiješne igračke.

Danas je mehanizam rada holandskih suza temeljno proučen. Ako rastopljeno staklo uđe u hladnu vodu, brzo se stvrdne, stvarajući nevjerovatan mehanički stres. Odaberimo uvjetno vanjski sloj i unutrašnju jezgru u kapi. Kap se hladi sa površine, a njen spoljni sloj se sabija i smanjuje zapreminu, dok jezgro ostaje tečno i vruće.

Nakon što temperatura unutar kuglice padne, jezgro će početi da se skuplja. Međutim, već čvrsti vanjski sloj će se oduprijeti procesu. Uz pomoć međumolekularnih sila privlačenja, čvrsto drži jezgro, koje je, kada se ohladi, prisiljeno zauzeti veći volumen nego da se slobodno hladi.

Kao rezultat toga, sile će se pojaviti na granici između vanjskog sloja i jezgre, povlačeći vanjski sloj prema unutra, stvarajući tlačne napone u njemu, a unutarnje jezgro prema van, stvarajući u njemu vlačna naprezanja. Ovi naponi su veoma značajni kada se hlade prebrzo. Tako da se unutrašnjost kuglice može odlomiti sa vanjske strane, a zatim se u kapljici formira mehur.

Ako se naruši integritet površinskog sloja suze, tada će se sila napetosti odmah osloboditi. Sama kapljica očvrslog stakla je vrlo jaka. Lako podnosi udarce čekićem. Međutim, ako mu slomite rep, on se tako brzo sruši da više liči na eksploziju stakla.