你怎么看待鲁伯特之泪这个玻璃的结构?

如题所述

「鲁伯特之泪」的神奇性质让科学家们困惑了400年,直到人们使用交叉偏振光镜看到了它的内部结构之后才恍然大悟。原来,融化的玻璃在滴进水里的时候,最外面一层最先凝固,但内部还是熔融状态。核心熔融状态下的玻璃慢慢冷却凝结,从而体积变小,这时内部液态的玻璃就会拉着已经是固态的外壳收缩,让外层玻璃受到巨大的压应力,压应力高达700兆帕,几乎是大气压的7000倍。同时中心位置的玻璃也被原本呈固态的外壳拉扯向四周,受到拉应力。这就是为什么「鲁伯特之泪」的头部如此坚硬的原因,大家可以想象成两队势均力敌的拔河队员正在僵持不下。由于入水先后不同,「鲁伯特之泪」的头部质量最大,冷却最慢,尾部质量最小,冷却最快,因此导致头尾冷却不均衡,从而让整个玻璃内部受力不均。脆弱的尾部,是「鲁伯特之泪」的「阿喀琉斯之踵」,一旦被破坏,不均衡的压力就会瞬间释放,顺着裂纹扩散到「鲁伯特之泪」整体。这个过程叫做「裂纹扩展」,速度可达每秒1450米-1900米,是音速的5倍。
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第1个回答  2019-03-31
这个东西没多硬,就是钢化玻璃。也没什么特别,你可以从任何地方把它弄碎,尾部形状变化大,预应力不平衡,所以更容易弄碎。原理及过程:熔融玻璃入水,【表面瞬间冷却凝固】,限制了体积的冷缩,所以【内部分子被拉开】;然后【内部冷却凝固反过来拉紧表面分子】,由于表面分子受内部分子拉紧,所以表面上比一般玻璃更紧凑,表现出来就更硬。
第2个回答  2019-03-31
在玻璃液体滴入水中时,外层先冷却,内部却依然是熔融态,而当内部冷却时会以巨大的共价力将外壳向内收缩,形成了紧密的结构。而这结构的弱点,就在于尾部,尾部的内外冷却时间差最短,最为薄弱,破坏之后原先形成过程中收紧外壳的结构会以链式反应反向作用,最终粉碎整个鲁伯特之泪。
第3个回答  2019-03-31
首先,鲁伯特之泪硬度是极大的,甚至低于20吨的液压机也无法将其压碎。还有人做过实验,用马格南子弹打在鲁伯特之泪头部,碎的不是玻璃,是子弹!原理,我记得是所受压力向尾部分流,若要将其击碎,力量必须大到能够从玻璃内部延伸到尾部。而尾部受力易传导,轻轻一用力,整个鲁伯特之泪瞬间粉碎。
第4个回答  2019-03-31
玻璃高温融化受重力竖直向下滴入冷水中,冷却重新形成的玻璃非晶体。就是鲁伯特之泪了,其大头一段坚硬无比,手枪子弹近距离射击其大头端,击中瞬间子弹四分五裂,而鲁伯特之泪安然无恙。但在其尾端只需要很小的力就可以让鲁伯特之泪碎成渣。
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