Las Gotas de Prince Rupert (también conocidas como lágrimas holandesas) son objetos creados por goteo de vidrio fundido en agua muy fría. El vidrio se enfría en forma de un renacuajo con una larga y delgada cola .
El agua enfría rápidamente el vidrio fundido en el exterior de la gota, mientras que la parte interior de la gota permanece significativamente más caliente. Cuando el vidrio en el interior con el tiempo se enfría, se contrae del interior hacia la parte exterior ya sólida.
Esta contracción establece muy grandes tensiones de compresión en la superficie, mientras que el núcleo de la gota está en un estado de tensión de tracción . Es un tipo de vidrio templado .
La muy alta tensión residual dentro de la gota da lugar a propiedades contra-intuitivo, tales como la capacidad de soportar el golpe de un martillo o una bala en el extremo bulboso sin romperse, pero que experimenta una desintegración explosiva si el extremo de la cola es incluso ligeramente dañado.
Mientras que la cabeza de la gota puede ser golpeada con un martillo o golpeado con una bala sin romperse, cuando cualquier parte de la cola es dañada mínimamente, la gran cantidad de energía potencial almacenada se libera en la estructura interna, causando una fractura que se propaga a través del cristal hacia la cabeza a velocidades muy altas rompiendo toda la estructura en escamas y polvo.
Gota de Prince Rupert venciendo a una prensa hidráulica
Un examen de la ruptura de las gotas de Prince Rupert con el uso de video de alta velocidad ha puesto de manifiesto que la "grieta principal", que se inicia en el extremo de la cola se propaga en desde de la zona de tracción hacia la cabeza de la gota a muy alta velocidad (1,45 a 1,9 km / s [0,9-1,2 mi / s]).
Debido a la transparencia del vidrio, la tensión interna dentro de estos objetos se puede demostrar mediante la visualización a través de filtros polarizadores, una técnica utilizada en el estudio de la fotoelasticidad.
El vidrio no se rompe por el impacto de la bala, sino por la oscilación de la cola.
Parece claro que el príncipe Rupert no descubrió las gotas, pero jugó un papel en su historia al ser el primero en llevarlas a Gran Bretaña, en 1660. Se las dio al rey Carlos II , quien a su vez las entregó en 1661 a la Real Sociedad (que había sido creado el año anterior) para el estudio científico. Varias publicaciones tempranas de la Royal Society dan cuentas de las gotas y describen los experimentos realizados. Terminaron siendo usadas como cotillón de fiestas de la alta sociedad, básicamente eran arrojadas como petardos de vidrio.
El agua enfría rápidamente el vidrio fundido en el exterior de la gota, mientras que la parte interior de la gota permanece significativamente más caliente. Cuando el vidrio en el interior con el tiempo se enfría, se contrae del interior hacia la parte exterior ya sólida.
Esta contracción establece muy grandes tensiones de compresión en la superficie, mientras que el núcleo de la gota está en un estado de tensión de tracción . Es un tipo de vidrio templado .
La muy alta tensión residual dentro de la gota da lugar a propiedades contra-intuitivo, tales como la capacidad de soportar el golpe de un martillo o una bala en el extremo bulboso sin romperse, pero que experimenta una desintegración explosiva si el extremo de la cola es incluso ligeramente dañado.
Mientras que la cabeza de la gota puede ser golpeada con un martillo o golpeado con una bala sin romperse, cuando cualquier parte de la cola es dañada mínimamente, la gran cantidad de energía potencial almacenada se libera en la estructura interna, causando una fractura que se propaga a través del cristal hacia la cabeza a velocidades muy altas rompiendo toda la estructura en escamas y polvo.
Gota de Prince Rupert venciendo a una prensa hidráulica
Un examen de la ruptura de las gotas de Prince Rupert con el uso de video de alta velocidad ha puesto de manifiesto que la "grieta principal", que se inicia en el extremo de la cola se propaga en desde de la zona de tracción hacia la cabeza de la gota a muy alta velocidad (1,45 a 1,9 km / s [0,9-1,2 mi / s]).
Debido a la transparencia del vidrio, la tensión interna dentro de estos objetos se puede demostrar mediante la visualización a través de filtros polarizadores, una técnica utilizada en el estudio de la fotoelasticidad.
El vidrio no se rompe por el impacto de la bala, sino por la oscilación de la cola.
Parece claro que el príncipe Rupert no descubrió las gotas, pero jugó un papel en su historia al ser el primero en llevarlas a Gran Bretaña, en 1660. Se las dio al rey Carlos II , quien a su vez las entregó en 1661 a la Real Sociedad (que había sido creado el año anterior) para el estudio científico. Varias publicaciones tempranas de la Royal Society dan cuentas de las gotas y describen los experimentos realizados. Terminaron siendo usadas como cotillón de fiestas de la alta sociedad, básicamente eran arrojadas como petardos de vidrio.