Gotes del príncep Rupert
Les gotes del príncep Rupert, també conegudes com a esferes de Rupert o llàgrimes holandeses,[1] són una curiositat de vidre creades fent degotar vidre fos en aigua freda. El vidre es refreda en una gota en forma de capgròs, amb una llarga i fina cua. L'aigua refreda ràpidament el vidre fos de l'exterior de la gota, mentre que l'interior roman significativament més calent. Aquesta contracció provoca grans forces de compressió en l'exterior, mentre que l'interior sofreix una tracció. Es diu que és un tipus de vidre temperat.
La tensió residual és molt alta a l'interior el que dona a la gota qualitats inusuals, com l'habilitat de suportar el cop d'un martell en l'extrem més ample sense trencar-se, mentre que es desintegra si es danya lleugerament la cua.
Dany
[modifica]Quan es danya la cua, s'allibera gran quantitat d'energia potencial emmagatzemada en l'estructura atòmica amorfa de la gota, causant fractures que es propaguen a través del material a gran velocitat.[2]
Una anàlisi recent de la fragmentació de les gotes del príncep Rupert amb vídeo de velocitat extremadament alta[3] ha revelat que el focus de fractura que s'inicia a la cua i es propaga desintegrant la gota ho fa a una velocitat molt alta (~ 1450–1900 m/s, o 5220–6840 km/h, un nombre que en l'aire seria Mach 5.5).
A causa de la transparència del vidre, la tensió interna de l'objecte pot demostrar-se observant a través de filtres polaritzadors.
Història
[modifica]Els relats acadèmics de la història inicial de les gotes del príncep Rupert es donen en les notes i registres de la Royal Society de Londres.[4] La major part dels estudis científics de les gotes es van realitzar a la Royal Society.
Hi ha informació fiable que les gotes es van fer a Mecklenburg (Nord d'Alemanya) almenys a inicis de 1625. No obstant això, s'ha afirmat que es van inventar a Holanda, atès que el seu nom comú al segle xvii era larmes bataviques o lacrymae Batavicae. El secret de com fer-les va romandre durant un temps a la zona de Mecklenburg, encara que les gotes es van estendre per tota Europa, per vendre-les com a joguines o entreteniment.
Sembla evident que el príncep Rupert no va descobrir les gotes, però va tenir un paper important en la seva història sent el primer a portar-les a Gran Bretanya el 1660. Les hi va donar al rei Carles II d'Anglaterra, qui al seu torn les hi va donar a la Royal Society el 1661 (que havia estat creada l'any anterior) per a estudis científics. Moltes de les publicacions inicials de la Royal Society parlen de les gotes i dels experiments realitzats. Entre aquestes publicacions hi havia Micrographia del 1665 de Robert Hooke, qui descobriria la llei de Hooke.[5] La seva publicació mostrava correctament tot el que es podia dir sobre les gotes del príncep Rupert amb els mitjans d'aquell temps, d'elasticitat (a qui Hooke va contribuir posteriorment) i la fallada en la propagació d'esquerdes en materials fràgils. Per entendre la mecànica de la fractura cal esperar fins al treball d'A. A. Griffith el 1920.[6]
Referències literàries
[modifica]A causa del seu ús com a objecte de festa, les gotes del príncep Rupert van ser àmpliament conegudes al segle xvii - més que en l'actualitat. Pel seu ús en la literatura contemporània, es podia veure que s'esperava que la gent educada (o aquells en "societat") estiguessin familiaritzades amb elles. Samuel Butler les va usar com a metàfora en el seu poema Hudibras, el 1663 i Pepys es refereix a elles en el seu diari.[7][8] Les gotes foren inmortalitzades en un vers de la Balada de Gresham College (1663):
| « | And that which makes their Fame ring louder, With much adoe they shew'd the King |
» |
| — Balada de Gresham College (1663) | ||
Peter Carey li dedica un capítol a les gotes en la seva novel·la de 1988, Oscar i Lucinda.
Referències
[modifica]- ↑ Amédée Guillemin. The Forces of Nature: A Popular Introduction to the Study of Physical Phenomena. MacMillan & Co., 1873.
- ↑ Palou, Nacho. «Balas vs gota del príncipe Rupert» (en castellà). Microsiervos, 01-05-2017. [Consulta: 2 maig 2017].
- ↑ Chandrasekar, Srinivasan. «Prince Rupert's Drops». Purdue University. Arxivat de l'original el 7 de febrer de 2012.
- ↑ Brodsley, L., Frank, Sir Charles, and Steeds, J.W. S.: “Prince Rupert’s Drops” Notes Rec. R. Soc. Lond. 41, 1-26 1986
- ↑ Robert Hooke, “Observation vii. of some Phaenomena of Glass Drops”. In Micrographia or Some Physiologial Descriptions of Minute Bodies made by Magnifying Glasses with Observation and Inquiries thereupon (Londres, 1665), pp. 33-44
- ↑ A. A. Griffith: “The Phenomena of Rupture and Flow in Solids” Philosophical Transactions of the Royal Society, London. A 221 163-198. 1920
- ↑ Butler, S.: “Hudibras” (Zachary Grey edition, London, 1799). També l'edició de John Wilders (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 de gener de 1662, p. 9
- ↑ Stimson, Dorothy. "Ballad of Gresham College". Isis volum 18, número 1, 1932. pp. 103-117.
Enllaços externs
[modifica]- Gota del príncep Rupert Vídeo demostrant la creació, força i fragilitat explosiva de les gotes del príncep Rupert.
Vídeo mostrant la creació i trencament de les gotes del príncep Rupert en el Museu del vidre a YouTube- [1] Article de Popular Science amb vídeo que detalla les gotes del príncep Rupert.
