Голла́ндські кра́плі, або кра́плі при́нца Ру́перта — це скляні об'єкти, які утворюються, коли крапати розплавленим склом у холодну воду. Скло твердіє у формі краплі, схожої на пуголовка з довгим, тонким хвостом. Вода швидко охолоджує розплавлене скло поверхні краплі, а внутрішня частина залишається суттєво гарячішою. Коли внутрішня частина врешті-решт остигає, вона скорочується всередині вже твердої зовнішньої частини. Таке скорочення створює дуже значне напруження стиску на поверхні, а всередині крапля перебуває в стані напруження розтягу. Крапля є видом загартованого скла.
Дуже значне залишкове напруження всередині краплі спричиняє деякі неочевидні «нелогічні» якості, наприклад здатність витримати удар молотком по голівці краплі, але якщо хвостик навіть трохи пошкоджений, крапля вибухає зсередини.
Назва «краплі принца Руперта» більш вживана в англомовній традиції, оскільки вважається що принц Руперт вперше познайомив Англію з ними.
Опис
По голові краплі можна бити молотком і вона не розіб'ється, а найменше порушення цілісності хвоста вивільняє значний обсяг потенціальної енергії, що міститься у внутрішній структурі краплі. Це спричиняє різке і швидке поширення тріщин по склу в напрямку голови, що розриває всю краплю на дрібні шматочки та пил.
Дослідження «вибуху» голландської краплі, знятого на високошвидкісну камеру, показало, що «фронт розриву», який починається у хвості, рухається по краплі до голови по зоні розтягу на швидкості 1,45-1,9 км/сек.
Завдяки прозорості скла внутрішнє напруження цих об'єктів можна побачити, подивившись на них через поляризаційні фільтри, техніка, яка використовується у дослідженні .
Історія
Науковий опис ранньої історії крапель принца Руперта наведений у «Нотатках та записах» (англ. Notes and Records) Лондонського королівського товариства. Більшість початкових наукових досліджень крапель було виконано цим товариством.
З досить надійних джерел відомо, що краплі вироблялись у Мекленбурзі в Північній Німеччині принаймні вже в 1625 році. Однак стверджувалось, що вигадані вони були у Голландії, звідки і пішла їх вживана в 17 сторіччі назва larmes bataviques або lacrymae Batavicae (голландські сльози). Секрет їх виробництва деякий час залишався у Мекленбурзі, хоча самі краплі поширювались звідти Європою як іграшки або розваги.
Голландський вчений Константин Гюйгенс попросив Маргарет Кавендіш дослідити якості крапель; після виконання експериментів вона висловила думку, що всередині крапель міститься маленька кількість нестабільної речовини.
Принц Руперт краплі не вигадав, але зіграв значну роль в їх історії, коли перший привіз їх до Британії в 1660 році. Він подарував їх Карлу II, який віддав їх в 1661 Лондонському королівському товариству (що було створено за рік до того) для наукових досліджень. Декілька ранніх публікацій Королівського товариства оповідають про краплі та експерименти над ними. Серед них і робота 1665 року «Micrographia» Роберта Гука, який пізніше відкрив закон Гука. Його публікація правильно надавала пояснення більшості якостей крапель, про які могла йти мова на науковому рівні того часу, про пружність (до пояснення якої значний внесок зробив сам Гук) та про руйнування крихких матеріалів від поширення тріщин. Більш повне розуміння поширення тріщин з'явилось лише з роботою А. А. Гріффіта в 1920 р.
Наукове використання
Принаймні з 19-го сторіччя відомо, що об'єкти, схожі на голландські краплі, при певних умовах утворюються у вулканічній лаві. У більш недавні часи дослідники Бристольського університету та Університету Ісландії лабораторно вивчали часточки скла, що утворюються при вибуховому руйнуванні крапель принца Руперта, щоб краще зрозуміти фрагментування магми та утворення вулканічного попелу, спричинених термальним напруженням у діючих вулканах.
Згадування в культурі
Оскільки вони використовувались як розвага на прийомах, у 17-му сторіччі краплі принца Руперта були широко відомі — значно більше, ніж зараз. З їх використання в літературі того часу можна зробити висновок, що освічені люди (або ті, що з «вищого світу») повинні бути з ними добре знайомі. Семюель Бетлер використав їх як метафору у своєму творі «Хюдібрас» в 1663 році, а Семюел Піпс посилається на них у своєму знаменитому щоденнику.
Краплі були згадані і у «Баладі про Грешемський коледж» (1663 р.) невідомого автора:
- And that which makes their Fame ring louder,
- With much adoe they shew'd the King: To make glasse Buttons turn to powder,
- If off the[m] their tayles you doe but wring.
- How this was donne by soe small Force: Did cost the Colledg a Month's discourse.
У детективному романі 1940 року «There Came Both Mist and Snow» автора Майкла Іннеса (літературний псевдонім ), персонаж неправильно називає їх «Веронськими краплями»; помилка виправляється в кінці роману детективом сером Джоном Епплбі.
Пітер Керрі присвятив краплям главу у своєму романі 1988 року .
В одній з серій сезону 2014 року британського шоу QI були продемонстровані якості крапель, у тому числі їх вибух було знято на швидкісну камеру.
Див. також
Зауваження
- Скло не має структури кристалу, а є аморфною речовиною.
- Герцогиня Ньюкасл-апон-Тайн, вчений та письменниця з роду Кавендішів.
Примітки
- Amédée Guillemin (1873). . Macmillan Publishers. Архів оригіналу за 13 грудня 2013. Процитовано 30 листопада 2014.
- Chandrasekar, Srinivasan. . Purdue University. Архів оригіналу за 7 лютого 2012. Процитовано 30 листопада 2014.
- Greenslade, Jr., Thomas B. . Instruments for Natural Philosophy. Kenyon College. Архів оригіналу за 23 березня 2017. Процитовано 25 березня 2013.
- Brodsley, Laurel; Frank, Charles; Steeds, John W. (October 1986). Prince Rupert's Drops. Notes and Records of the Royal Society of London. 41 (1): 1—26. doi:10.1098/rsnr.1986.0001. JSTOR 531493.
- Jardine, Lisa (11 October 2013). . BBC. Архів оригіналу за 11 жовтня 2013. Процитовано 13 October 2013.
- Robert Hooke, «Observation vii. of some Phaenomena of Glass Drops». В «Micrographia or Some Physiologial Descriptions of Minute Bodies made by Magnifying Glasses with Observation and Inquiries thereupon» (London, 1665), pp. 33-44
- Griffith, A. A. (1921). The Phenomena of Rupture and Flow in Solids. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical or Physical Character. 221 (582–593): 163—98. Bibcode:1921RSPTA.221..163G. doi:10.1098/rsta.1921.0006. JSTOR 91192.
- Goodrich, Joseph (1829). . The American Journal of Science and Arts,. 16. Архів оригіналу за 6 жовтня 2014. Процитовано 27 вересня 2014.
- Cashman, Emma Nicholson, Alison Rust, Katharine; Nicholson, Emma, Rust, Alison, Gislason, Sigurdur. (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 6 жовтня 2014. Процитовано 27 вересня 2014.
- Butler, S.: «Hudibras» (Zachary Grey edition, London, 1799)
- John Wilders edition (Oxford University Press, 1967)
- Pepys, S.: «The Diary» (ed. Robert Latham & William Matthews), vol. III (Berkeley and Los Angeles, University of California Press, 1970-76), 13 January 1662, p. 9
- «Балада про Грешемський коледж» на wikisource. Архів оригіналу за 11 січня 2015. Процитовано 1 грудня 2014.
- Stimson, Dorothy (July 1932). 'Ballad of Gresham Colledge'. Isis. 18 (1): 103—17. JSTOR 224481.
Література
Посилання
- Краплі на wikisource [Архівовано 24 березня 2022 у Wayback Machine.]
- Освітнє відео на youtube — Smarter Every Day 86 про краплі, з фрагментами, знятими високошвидкісною камерою [ 31 травня 2021 у Wayback Machine.]
- відео на youtube — Prince Rupert's Drop [ 25 квітня 2021 у Wayback Machine.]
- відео на youtube від Museum of Glass [ 15 квітня 2021 у Wayback Machine.]
- Стаття на «Popular Science» з відео [ 18 травня 2021 у Wayback Machine.]
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Golla ndski kra pli abo kra pli pri nca Ru perta ce sklyani ob yekti yaki utvoryuyutsya koli krapati rozplavlenim sklom u holodnu vodu Sklo tverdiye u formi krapli shozhoyi na pugolovka z dovgim tonkim hvostom Voda shvidko oholodzhuye rozplavlene sklo poverhni krapli a vnutrishnya chastina zalishayetsya suttyevo garyachishoyu Koli vnutrishnya chastina vreshti resht ostigaye vona skorochuyetsya vseredini vzhe tverdoyi zovnishnoyi chastini Take skorochennya stvoryuye duzhe znachne napruzhennya stisku na poverhni a vseredini kraplya perebuvaye v stani napruzhennya roztyagu Kraplya ye vidom zagartovanogo skla Krapli princa Ruperta Duzhe znachne zalishkove napruzhennya vseredini krapli sprichinyaye deyaki neochevidni nelogichni yakosti napriklad zdatnist vitrimati udar molotkom po golivci krapli ale yaksho hvostik navit trohi poshkodzhenij kraplya vibuhaye zseredini Nazva krapli princa Ruperta bilsh vzhivana v anglomovnij tradiciyi oskilki vvazhayetsya sho princ Rupert vpershe poznajomiv Angliyu z nimi OpisPo golovi krapli mozhna biti molotkom i vona ne rozib yetsya a najmenshe porushennya cilisnosti hvosta vivilnyaye znachnij obsyag potencialnoyi energiyi sho mistitsya u vnutrishnij strukturi krapli Ce sprichinyaye rizke i shvidke poshirennya trishin po sklu v napryamku golovi sho rozrivaye vsyu kraplyu na dribni shmatochki ta pil Doslidzhennya vibuhu gollandskoyi krapli znyatogo na visokoshvidkisnu kameru pokazalo sho front rozrivu yakij pochinayetsya u hvosti ruhayetsya po krapli do golovi po zoni roztyagu na shvidkosti 1 45 1 9 km sek Zavdyaki prozorosti skla vnutrishnye napruzhennya cih ob yektiv mozhna pobachiti podivivshis na nih cherez polyarizacijni filtri tehnika yaka vikoristovuyetsya u doslidzhenni IstoriyaNaukovij opis rannoyi istoriyi krapel princa Ruperta navedenij u Notatkah ta zapisah angl Notes and Records Londonskogo korolivskogo tovaristva Bilshist pochatkovih naukovih doslidzhen krapel bulo vikonano cim tovaristvom Z dosit nadijnih dzherel vidomo sho krapli viroblyalis u Meklenburzi v Pivnichnij Nimechchini prinajmni vzhe v 1625 roci Odnak stverdzhuvalos sho vigadani voni buli u Gollandiyi zvidki i pishla yih vzhivana v 17 storichchi nazva larmes bataviques abo lacrymae Batavicae gollandski slozi Sekret yih virobnictva deyakij chas zalishavsya u Meklenburzi hocha sami krapli poshiryuvalis zvidti Yevropoyu yak igrashki abo rozvagi Gollandskij vchenij Konstantin Gyujgens poprosiv Margaret Kavendish dosliditi yakosti krapel pislya vikonannya eksperimentiv vona vislovila dumku sho vseredini krapel mistitsya malenka kilkist nestabilnoyi rechovini Princ Rupert krapli ne vigadav ale zigrav znachnu rol v yih istoriyi koli pershij priviz yih do Britaniyi v 1660 roci Vin podaruvav yih Karlu II yakij viddav yih v 1661 Londonskomu korolivskomu tovaristvu sho bulo stvoreno za rik do togo dlya naukovih doslidzhen Dekilka rannih publikacij Korolivskogo tovaristva opovidayut pro krapli ta eksperimenti nad nimi Sered nih i robota 1665 roku Micrographia Roberta Guka yakij piznishe vidkriv zakon Guka Jogo publikaciya pravilno nadavala poyasnennya bilshosti yakostej krapel pro yaki mogla jti mova na naukovomu rivni togo chasu pro pruzhnist do poyasnennya yakoyi znachnij vnesok zrobiv sam Guk ta pro rujnuvannya krihkih materialiv vid poshirennya trishin Bilsh povne rozuminnya poshirennya trishin z yavilos lishe z robotoyu A A Griffita v 1920 r Naukove vikoristannyaPrinajmni z 19 go storichchya vidomo sho ob yekti shozhi na gollandski krapli pri pevnih umovah utvoryuyutsya u vulkanichnij lavi U bilsh nedavni chasi doslidniki Bristolskogo universitetu ta Universitetu Islandiyi laboratorno vivchali chastochki skla sho utvoryuyutsya pri vibuhovomu rujnuvanni krapel princa Ruperta shob krashe zrozumiti fragmentuvannya magmi ta utvorennya vulkanichnogo popelu sprichinenih termalnim napruzhennyam u diyuchih vulkanah Zgaduvannya v kulturiOskilki voni vikoristovuvalis yak rozvaga na prijomah u 17 mu storichchi krapli princa Ruperta buli shiroko vidomi znachno bilshe nizh zaraz Z yih vikoristannya v literaturi togo chasu mozhna zrobiti visnovok sho osvicheni lyudi abo ti sho z vishogo svitu povinni buti z nimi dobre znajomi Semyuel Betler vikoristav yih yak metaforu u svoyemu tvori Hyudibras v 1663 roci a Semyuel Pips posilayetsya na nih u svoyemu znamenitomu shodenniku Krapli buli zgadani i u Baladi pro Greshemskij koledzh 1663 r nevidomogo avtora And that which makes their Fame ring louder With much adoe they shew d the King To make glasse Buttons turn to powder If off the m their tayles you doe but wring How this was donne by soe small Force Did cost the Colledg a Month s discourse U detektivnomu romani 1940 roku There Came Both Mist and Snow avtora Majkla Innesa literaturnij psevdonim personazh nepravilno nazivaye yih Veronskimi kraplyami pomilka vipravlyayetsya v kinci romanu detektivom serom Dzhonom Epplbi Piter Kerri prisvyativ kraplyam glavu u svoyemu romani 1988 roku V odnij z serij sezonu 2014 roku britanskogo shou QI buli prodemonstrovani yakosti krapel u tomu chisli yih vibuh bulo znyato na shvidkisnu kameru Div takozhZauvazhennyaSklo ne maye strukturi kristalu a ye amorfnoyu rechovinoyu Gercoginya Nyukasl apon Tajn vchenij ta pismennicya z rodu Kavendishiv PrimitkiAmedee Guillemin 1873 Macmillan Publishers Arhiv originalu za 13 grudnya 2013 Procitovano 30 listopada 2014 Chandrasekar Srinivasan Purdue University Arhiv originalu za 7 lyutogo 2012 Procitovano 30 listopada 2014 Greenslade Jr Thomas B Instruments for Natural Philosophy Kenyon College Arhiv originalu za 23 bereznya 2017 Procitovano 25 bereznya 2013 Brodsley Laurel Frank Charles Steeds John W October 1986 Prince Rupert s Drops Notes and Records of the Royal Society of London 41 1 1 26 doi 10 1098 rsnr 1986 0001 JSTOR 531493 Jardine Lisa 11 October 2013 BBC Arhiv originalu za 11 zhovtnya 2013 Procitovano 13 October 2013 Robert Hooke Observation vii of some Phaenomena of Glass Drops V Micrographia or Some Physiologial Descriptions of Minute Bodies made by Magnifying Glasses with Observation and Inquiries thereupon London 1665 pp 33 44 Griffith A A 1921 The Phenomena of Rupture and Flow in Solids Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series A Containing Papers of a Mathematical or Physical Character 221 582 593 163 98 Bibcode 1921RSPTA 221 163G doi 10 1098 rsta 1921 0006 JSTOR 91192 Goodrich Joseph 1829 The American Journal of Science and Arts 16 Arhiv originalu za 6 zhovtnya 2014 Procitovano 27 veresnya 2014 Cashman Emma Nicholson Alison Rust Katharine Nicholson Emma Rust Alison Gislason Sigurdur PDF Arhiv originalu PDF za 6 zhovtnya 2014 Procitovano 27 veresnya 2014 Butler S Hudibras Zachary Grey edition London 1799 John Wilders edition Oxford University Press 1967 Pepys S The Diary ed Robert Latham amp William Matthews vol III Berkeley and Los Angeles University of California Press 1970 76 13 January 1662 p 9 Balada pro Greshemskij koledzh na wikisource Arhiv originalu za 11 sichnya 2015 Procitovano 1 grudnya 2014 Stimson Dorothy July 1932 Ballad of Gresham Colledge Isis 18 1 103 17 JSTOR 224481 LiteraturaAlbergotti Clifton 1989 Prince Rupert s drops in literature The Physics Teacher 27 7 530 2 Bibcode 1989PhTea 27 530A doi 10 1119 1 2342858 PosilannyaKrapli na wikisource Arhivovano 24 bereznya 2022 u Wayback Machine Osvitnye video na youtube Smarter Every Day 86 pro krapli z fragmentami znyatimi visokoshvidkisnoyu kameroyu 31 travnya 2021 u Wayback Machine video na youtube Prince Rupert s Drop 25 kvitnya 2021 u Wayback Machine video na youtube vid Museum of Glass 15 kvitnya 2021 u Wayback Machine Stattya na Popular Science z video 18 travnya 2021 u Wayback Machine