鲁珀特之泪高清图片,为什么鲁伯特之泪的尾巴是其弱点

为什么鲁伯特之泪的尾巴是其弱点

鲁伯特之泪的尾巴是其弱点,是因为外压内拉的应力分布在其尾部上最不明显的地方,因此鲁伯特之泪的尾巴抗压能力很弱,还因鲁珀特之泪的尾巴特别细 , 其尺寸相对于头部,要小得很多,而对于玻璃制品来说,尺寸越小的地方就越容易破裂 。
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鲁珀特之泪 , 是熔化的玻璃在重力下自然滴入冰水中,形成的蝌蚪状的“玻璃泪滴” 。其物理特性很奇妙,泪珠本来比一般的玻璃要坚硬很多,能够在8吨压力下不碎,然而 , 如果抓住鲁珀特之泪纤细的尾巴、稍微的施加一些压力,那么整颗玻璃泪就会立马爆裂四溅、彻底粉碎,其裂纹的传递速度可以达到秒速1450米-1900米 。

鲁珀特之泪高清图片

如果你能把玻璃烧化 , 然后一大粒玻璃水滴入水中,等冷却之后,你就得到了一颗美腻的“鲁珀特之泪” 。传说中的“鲁伯特之泪” , 就是一种人造的类似于蝌蚪形状的实心玻璃结构 。鲁伯特之泪有着奇特的力学性质,头部坚硬的连子弹都无法打碎,而鲁伯特之泪并非坚不可摧,它的死穴就是长长的尾巴,轻轻一捏尾部,整个结构立刻粉碎成渣渣 。
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这就导致内部在冷缩的过程中,也要拉着外部已经是固态外壳的壳体收缩,这样在固态的表面积攒了巨大的压应力,一般的子弹撞击鲁珀特之泪的头部是没有效果的 。鲁珀特之泪看似坚强的外面实则有颗脆弱的内心 , 像极了爱情!那对于这么神奇的东西它的出名就是因为它头部可以压应力高达 700 兆帕,近乎大气压的 7000 倍,而它的尾部轻轻一碰全身化为粉碎 。
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简单来说玻璃在高温融化后滴入水中后形成的鲁伯特之泪其实就是钢化玻璃,而其内部因高温与低温的急速转换导致分子排列极其不规律 , 所以鲁伯特之泪在尾部施加压力会导致整个鲁伯特之泪的分子崩溃,使其全面粉碎,跟钢化玻璃一样会碎成一片颗粒 。为什么不能在融化滴入水中的一瞬间把尾巴剪掉?这样不就可以避免尾部振动瞬间爆裂啦!这种防范夹应该很厉害
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但是破坏其细长的尾部,鲁珀特之泪却会瞬间崩解成粉末 。这是因为在这种应力平衡下的进行的分层冷却是整体进行的 , 其应力平衡较弱的尾部也会形成与头部的同层结构 。因此破坏应力非常弱的尾部结构,实际上是一次打破了所有分层结构,而不仅仅是一层两层的应力平衡 , 因为这种微小的扰动整体打破了所有层面力的平衡,所以其内部的应力就瞬间紊乱而崩解了 。

子弹都打不碎的鲁伯特之泪为什么手一捏就碎了

原因就是其内部的压应力和拉应力相互平衡导致的,这些内部分子相互拉扯,产生了超高的张力,所以当它的尾部出现断裂时,张力会瞬间释放 , 让整个鲁伯特之泪碎掉 。
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鲁伯特之泪原理
结构:
当被高温熔化的玻璃滴入冷水后,会因为重力原因,形成一个前端是水滴形而后端是一条细细的线的模样 。在这个过程中 , 最外层的玻璃会迅速冷却 , 形成固体包覆着内部依然还是高温的玻璃的状态,而这时 , 内层的高温玻璃也并不是完全没有变化的,实际上,正因为它们处于高温中,与外层已经冷却的玻璃就产生了热胀冷缩的效应 。
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头部的秘密:
物理学家通过光偏器和红外线照射,模拟了一个鲁伯特之泪内部的压力分布 , 在机器上可以看到,鲁伯特之泪头部的玻璃压力高达700兆帕斯卡 , 这大约是大气压力的7000倍,相当于一个7吨的物体压在一平方厘米的面积上 。所以,鲁伯特之泪的头部不论是遇到锤子还是汽车碾压 , 它都会毫发无伤 。
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鲁伯特之泪的头部这么坚不可摧,这都得益于它内部的强度来实现的,如果直接可以释放其内部的压力,那么鲁伯特之泪就会瞬间碎成渣渣,这就是其尾部的秘密 。
尾部的秘密:
从外观上看,鲁伯特之泪尾部又细又长 , 轻轻一捏就可以断掉,但正是这轻轻的一捏,会让鲁伯特之泪内部的压力和外部的压力相撞,就像多米诺骨牌一样 , 瞬间,整个鲁伯特之泪就瓦解 。
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简单来说,可以把尾部想象成是头部的凝缩精华,虽然它的体积和面积小,但是其内部的结构和头部是一样的,一旦破坏尾部 , 鲁伯特之泪的压力和拉力的平衡就被破坏了,几乎以肉眼看不见的速度 , 会从尾部一路碎到头部 。
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