Krople księcia Ruperta czyli jak wybucha szkło

To zupełnie niezwykłe kawałki szkła. Wyglądają jak krople z bardzo długimi ogonkami. Ale naprawdę dziwne jest to, jak się zachowują. Jeśli solidnie walniemy młotkiem w główkę kropli, to… nie stanie jej się nic. Wystarczy jednak delikatni obłamać choćby czubeczek długiego ogonka i w ułamku sekundy cała kropla eksploduje.

Tak, nie pęka, a wybucha zmieniając się w obłok lśniących drobinek szkła. Ludzie z youtubowego kanału Smarter Every Day postanowili sprawdzić, co też takiego dzieje się z tymi kropelkami. Najpierw – skąd się biorą. Ich tworzenie jest bardzo proste – rozgrzane płynne szkło wkrapla się do zimnej wody wyciągając długi cienki ogonek. Kropla przez chwilę stygnie i nabiera swoich dziwnych właściwości.

A potem już tylko zabawa (ostrożnie – bez okularów nie wolno nawet próbować!). Złamany, ściśnięty lub zgnieciony ogonek powoduje wybuch. Doskonale widać to na tej sekwencji zdjęć – wyraźnie kropla zaczyna się rozsypywać od ogonka, a fala zniszczenia posuwa się ku główce. By to zaobserwować potrzeba było specjalnej kamery, która kręci nawet 100 000 klatek na sekundę.

Skąd ten efekt? To ujawnia obserwacja w świetle spolaryzowanym.

Okazuje się, że wrzucona do wody kropla gwałtownie schładza się z zewnątrz podczas gdy jej wnętrze pozostaje długo gorące.

Gdy wierzchnia warstwa jest już twarda, a środek stygnie kurcząc się w szkle powstają ogromne naprężenia. Jednocześnie zyskuje ono duża odporność w części, gdzie było najgrubsze. Jak wielka energia jest zgromadzona przez te naprężenia może świadczyć to, że prędkość detonacji osiąga się tu wartość taką, jak w przypadku trotylu – nawet 5 kilometrów na sekundę.

Piękne wybuchy i efektowne wyjaśnienia ich przyczyn możecie zobaczyć na tym filmie.

A skąd w tym wszystkim tytułowy książę Rupert? Chodzi o Ruperta Reńskiego, który co prawda owych kropel nie wynalazł, ale bardzo je lubił i rozpowszechnił po świecie.

Czego u nas szukaliście?

• kropla ruperta