為什麼魯伯特之淚頭部子彈都打不動一捏尾巴就全部破碎

2020-12-17 溯源時空宇宙

魯伯特之淚的名字來源於中世紀一位名為魯伯特的德國親王,其本身具有一種看起來很神奇的性質,製作起來卻很簡單,只需要將玻璃熔化滴入水中就能夠得到。

完全冷卻之後用錘子砸甚至用液壓機壓魯伯特之淚頭部都不會碎,然而輕輕碰一下魯伯特之淚的尾巴卻立馬爆碎。

魯伯特之淚的神奇特性來源於內部力的作用,而一般的普通玻璃卻不具備這種特性,所以魯伯特之淚看起來非常神奇,雖然兩者材料相同。

原因是玻璃熔化後滴入水中,由於玻璃溫度很高,而水的溫度不高,所以兩者一旦接觸,玻璃的外層遇到冷水快速冷卻,馬上就凝固變硬。

但是外層冷卻的時候,內部卻還沒有冷卻,有一個緩慢的冷卻過程,由於熱脹冷縮,所以在內部內層體積會收縮。

而一旦收縮,就會在內外形成兩種不同的力,外部是往內的壓應力,內部是收縮的拉應力。兩種力形成的合力非常大,可以達到7000倍的大氣壓,就相當於把七噸的物體壓在一平方釐米這麼大的面積上。

所以外部施加的力只要沒有超過這個上限就不可能從頭部打破魯伯特之淚,不管這個力的來源是什麼,子彈、錘子或者液壓機。

而魯伯特之淚的尾巴之所以那麼脆,是因為尾巴很細,受力面積小。在其內部每個地方都有非常強大拉應力和壓應力,尾巴也是一樣,但是由於面積小,只需要非常小的力就能破壞整體結構。

這個結構一旦被破壞,魯伯特之淚內部壓應力和拉應力的平衡就被破壞了,所以就會以一個很高的速度整個爆炸,那這個速度最高可以達到秒速1900米。

這個原理現在被應用在很多地方,就是日常生活中隨從可見的鋼化玻璃,製作工藝跟魯伯特之淚非常像,將玻璃加熱軟化後快速冷,就能夠得到與魯伯特之淚差不多的結構,不過由於整體形態不一樣所以強度也不一樣。

鋼化玻璃強度大,用錘子鑿都鑿不碎,韌性也非常好,就算是鋼化玻璃碎了也不會形成普通玻璃那樣的玻璃碎片,缺點是無法如同普通玻璃一樣被切割。

因為鋼化玻璃內部是有應力的,你破壞了一點點就就會打破內部應力平衡,整個就會爆碎,所以必須是先設計好了,一次成型,不能做好了再去切割。

這也是鋼化玻璃的缺點,存在一些突然破碎風險,如同魯伯特之淚一樣,鋼化玻璃也有脆弱的地方,就是鋼化玻璃邊緣的地方。

正常使用的鋼化玻璃,比如汽車上的,用錘子怎麼敲都敲不碎,但是在玻璃邊緣稍稍用力一敲,整塊玻璃都會破碎。

並且還存在一種突然破碎的情況,是由於玻璃在製作過程中有時會在其內部殘留一種叫硫化鎳的特殊雜質。硫化鎳不會像一般物質一樣熱脹冷縮,恰恰相反,它會熱縮冷脹。

硫化鎳有兩種相可以組成兩種不同的結構,正常情況下結構並不會改變,在溫度達到一定的情況下,硫化鎳就會發生相變,體積就會膨脹導致應力結構被破壞,造成整塊玻璃破碎。

相關焦點

  • 子彈都打不穿的玻璃—魯伯特之淚
    世界上有一個奇特的物品,當呼嘯而出的子彈與他的頭部相撞時,他毫髮無傷,子彈卻被衝得稀碎,可是當你稍微用力捏他的小尾巴時,他從尾巴開始破碎,直至頭部都會頃刻化為粉塵,這種神奇的東西就是魯伯特之淚。將普通玻璃置於熔爐,用高溫的二氧化矽做燃料,燒成熔融狀態,在自然重力下迅速滴入冰水之中,你便會得到一個完整的魯伯特之淚,不少人都曾做過實驗,無論是刀劈斧砍還是貨錘車碾,連魯伯特之淚的頭部都不能傷其分毫,液壓機也無能為力,當施加的壓力高至20噸,壓強達到700兆帕的時候,魯伯特之淚依然毫髮無傷,並且在液壓臺下留下了深深的痕跡。
  • 魯伯特之淚到底是一個什麼東西?為什么子彈都打不碎它!
    世界上有一個奇特的物品,當呼嘯而出的子彈與他的頭部相撞時,他已然無損,子彈卻被撞得稀碎。可是當你稍微用力捏他的小尾巴時,他從尾巴開始破碎,直至頭部都會傾刻間化為粉塵,這種神奇的東西就是魯伯特之淚。魯伯特之淚形似蝌蚪,又如同被拉長的淚滴。
  • 世界上最硬氣的魯伯特之淚,扛得住子彈和鐵錘,為什麼一捏就碎
    但世上卻有一種製造工藝非常簡單,但卻能抗住子彈轟擊,甚至在十噸的液壓機下都能堅持不碎的玻璃製品,它就是大名鼎鼎的魯伯特之淚,而這種堅不可摧的製品卻有一個致命的弱點,輕輕一捏就四散崩裂!魯伯特之淚到底是怎麼做出來的?
  • 「魯珀特之淚」連子彈都打不動,為什麼卻害怕被人「捏尾巴」?
    然而並不是所有的琉璃製品都是這樣的,比如說今天我們要講的「魯珀特之淚」。 人們發現,它的「尾巴」非常脆弱,只需要隨便一掰就碎掉了,更離譜的是,「魯珀特之淚」的「尾巴」一旦出現破碎,其整體就會瞬間爆裂。
  • 魯伯特之淚是什麼?連子彈都無法穿透,卻脆弱到一捏就碎
    它的頭鐵甚至能夠將無堅不摧的液壓機頂出凹坑,看似脆弱的【魯珀特之淚】可以承受八噸的壓力,聽到這裡是不是刷新了你的認知呢?日常生活中隨處可見的玻璃,竟然能夠承受如此高強度的壓力,到底是為什麼呢?下面就讓我逐漸的揭開【魯珀特之淚】神秘的面紗!【魯珀特之淚】正式在世界上走紅的時間可以追溯的1660年,巴達維亞的魯伯特王子送給了英格蘭國王查理二世5顆玻璃球。
  • 魯伯特之淚,子彈都打不碎的存在,它是用什麼做成的?
    魯伯特之淚,子彈都打不碎的存在,它是用什麼做成的?說起液壓機大家想必都不陌生呀,液壓機的威力相當的恐怖,幾乎沒有什麼物體可以扛住液壓機的碾壓?可是實驗者在將魯伯特之淚放在液壓機上後就出現了非常神奇的一幕。
  • 子彈都無法擊碎,用手指一捏卻瞬間成粉末!魯伯特之淚的神奇之處
    魯伯特之淚硬的時候,其強度完全可以輕鬆地擊碎子彈而自身毫髮無損;但是搖身一變,它馬上就成了最脆弱的玻璃,只需要輕輕一捏,就能粉身碎骨。 魯伯特之淚之所以如此神奇,是因為其特殊結構賦予了它神奇的力學特性,而這一力學特性也一直讓科學家們都非常著迷。那麼這種神奇構造的玻璃到底是怎樣產生的呢?
  • 神奇的魯珀特之淚,為什么子彈都無法穿透,卻一捏就爆炸
    玻璃在大多數人的印象中都是非常脆弱的,但有一種玻璃卻比鑽石還要堅硬,不少科學家也為此費勁了腦汁,而這就是魯伯特之淚了或許有人認為現代的鋼化玻璃不也一樣堅硬嗎,事實上魯伯特之淚完全是由普通玻璃製成的,並且它的製作方法也非常的簡單,只需要將玻璃融化的時候,讓它靠自然重力滴入冷水中冷卻
  • 子彈都打不碎的「魯珀特之淚」,為何一捏尾部就碎了
    玻璃是一種很脆弱的材料,但是用玻璃做成的魯珀特之淚卻非常的結實,頭部使用鐵錘砸也不會被打破。德國魯珀特王子送給英國國王查理二世的禮物裡,就有這樣長尾巴的玻璃珠。●這就是魯珀特之淚命名的來歷。假如一種輪胎能夠承受7000個大氣壓,那就可以達到魯珀特之淚的硬度,這個硬度比絕大多數鋼鐵還要硬。所以用子彈打到魯珀特之淚上面的時候,子彈都會碎掉,但是魯珀特之淚不會碎。
  • 神奇的「魯珀特之淚」:頭部20噸壓不破,尾巴輕輕一捏就會粉碎
    神奇的「魯珀特之淚」:頭部20噸壓不破,尾巴輕輕一捏就會粉碎世界上存在著許多奇妙的現象,看似非常離奇超乎常理,但是實際上這些現象,往往卻都能夠用自然界中的物理規律去解釋。今天小編要為大家介紹的,也是一種非常神奇的物質——它的名字叫做「魯珀特之淚」,是一種由玻璃組成的堅硬物質。
  • 魯珀特之淚,子彈都打不碎的存在,它是用什麼做成的?
    魯珀特之淚,子彈都打不碎的存在,它是用什麼做成的?不知道大家有沒有聽說過魯珀特之淚呢?它被稱為玻璃的眼淚,因為本身就是由玻璃製成,所以很多人都覺得它特別脆弱,但魯珀特之淚的頭部卻堅硬至極,曾有人做出實驗。
  • 「魯伯特之淚」有多硬?小夥用液壓機硬懟,機器差點崩壞!
    「魯伯特之淚」有多硬?小夥用液壓機硬懟,機器差點崩壞!世界上堅硬的物質數不勝數,要說玻璃是最硬的物品,那麼可能很多人都會嗤之以鼻,然後又會聯想到鋼化玻璃,但有一種玻璃比它的硬度還要高,它就是魯伯特之淚。
  • 比金剛石還要堅硬的物質「魯伯特之淚」
    魯伯特之淚想必大家都聽說過。他是一種在特殊環境下形成的水滴型玻璃,稱得上是最硬的玻璃之一。強度可以輕鬆撞碎子彈。然而魯伯特之淚同時也是最脆弱的玻璃。關於魯伯特之淚這種神奇的力學特性,一直讓科學家們十分著迷。
  • 庫裡的「魯伯特之淚」
    在過去的五年NBA中,庫裡無疑是其中最閃耀的一顆星,三次以核心地位奪得總冠軍,兩次常規賽MVP(其中包含歷史第一次全票MVP),六個聯盟最佳陣容,六屆全明星,在三分領域已經獨領風騷,可就是這麼完美的人,也有自己的「魯伯特之淚」(被俗稱為「魯珀特之淚」的這種玻璃有著奇妙的物理特性:淚珠本身就和實心玻璃沒什麼兩樣
  • 人類大創新,用「魯伯特之淚」造裝甲,硬度得「無堅難摧」
    魯伯特之淚,最早在17世紀被發現它奇特物理現象,它的頭部凝聚點,步槍子彈打上去鬥被擊毀,它卻毫髮無損,這就激發了人們的好奇心,就這一現象它被持續被人類科研機構研究了400年以上。如何製造「魯伯特之淚」呢,將熔化的玻璃靠重力自然滴入冰水中,冷卻成蝌蚪一般的「淚滴」。咋一看「淚滴」和實心玻璃沒有什麼大的區別,但是,小小的「淚滴」頭部卻可以承受15噸的壓力,它的頭部單面積硬度比金剛石還高,不可謂不強大。
  • 夠硬,神奇的魯伯特之淚到底是什麼?
    可能有些小夥伴會知道,沒錯,就是魯珀特之淚 魯珀特之淚的形成是將熔化的玻璃靠重力自然滴入冰水中,就會形成這些如同蝌蚪狀的「玻璃淚滴」
  • 硬度超鑽石,子彈反被轟成碎片,世界上最硬的竟是玻璃
    但是只需給魯伯特之淚的尾部施加一點點力,包括最硬頭部的整個魯伯特之淚瞬間破裂瓦解。 「魯伯特之淚」正式在世界走紅的時間可以追溯到1660年,巴達維亞的魯伯特王子給英格蘭國王查理二世獻上了5顆玻璃球。按說獻上這樣寒酸的禮物,等待王子的結局要麼是被打一頓屁股,要麼是被當眾嘲笑。但命運總是曲折離奇,這5顆玻璃球居然由此聞名世界,足足折騰了科學家們400年之久。
  • 【最硬玻璃】硬度超鑽石,子彈反被轟成碎片,世界上最硬的竟是玻璃
    沒想到吧,不但,子彈反被轟成碎片,能承重近70噸。這個形似一隻蝌蚪的物品就是用普通玻璃製成的。它幾乎堅不可摧,但只要隨手一捏就會瞬間自爆,似乎又脆弱無比,這兩種相互矛盾的性質在它身上完美的結合為了一體。它還有一個浪漫的名字,叫「魯伯特之淚」。這個浪漫的名字來自於巴達維亞的魯伯特王子,在英語中又被稱作「Rupert's drop」。
  • 魯伯特之淚的特性!
    魯伯特之淚的特性!-27 21:31 來源:人話真話良心話 原標題:魯伯特之淚的特性
  • 神奇的魯珀特之淚,硬如鐵脆如紙,為何能擋下子彈?
    這個王子平時喜歡研究一些稀奇古怪的東西,有一次他將玻璃在高溫下融化後滴進裝了冷水的杯子裡,玻璃瞬間凝結成了眼淚形狀的透明物體,這個「眼淚」非常堅硬,無論如何撞擊頭部都毫髮無傷,但是在輕輕擠壓或者彎折細小的尾部時,這個「眼淚」會瞬間爆裂化為粉塵。魯珀特王子發現了這個獨特的性質後,就開始大量製作「眼淚」,拿進城堡裡嚇唬僕人。