«تابناک با تو» - در شرایطی که می‌توان بخش دم شیشه قطره شاهزاده روپرت را به راحتی شکست، اما برای تخریب بخش سر آن ممکن است به سرعت و نیروی یک گلوله نیاز داشته باشید.

قطره شاهزاده روپرت (Prince Rupert's drop) یک شیشه قطره اشکی با دمی باریک است که شبیه به یک نوزاد قورباغه نیز به نظر می‌رسد. شکستن بخش دم شیشه قطره شاهزاده روپرت چندان دشوار نیست، اما بخش گرد سر آن به طور باورنکردنی قوی و مستحکم است. قدرت و استحکام این بخش به اندازه‌ای است که می‌تواند در برابر ضربات چکش و حتی گلوله مقاومت کند.

هنگامی که یک شیشه‌ساز، مقداری شیشه مذاب را درون آب سرد می‌ریزد، به شکل قطره اشکی با دم بلند و باریک منجمد می‌شود. در شرایطی که می‌توان بخش دم را به راحتی شکست، اما برای تخریب بخش سر ممکن است به سرعت و نیروی یک گلوله نیاز داشته باشید. نکته جالب توجه این است که حتی گلوله نیز در برخورد با شیشه قطره شاهزاده روپرت می‌تواند از هم بپاشد.

علم در پس جادو

هنگامی که گلوله به قطره شاهزاده روپرت برخورد می‌کند می‌توان خط سفیدی را مشاهده کرد که از قسمت دم شیشه به سمت سر آن حرکت می‌کند. این حرکت موج شوک است. دو عامل استحکام فشاری ایجاد شده در شیشه قطره اشکی طی شکل گیری آن و تنش پسماند ضربه موجب تخریب تقریبا آنی شیشه می‌شود. در کسری از ثانیه کل قطره اشک روپرت به پودری از ذرات شیشه تبدیل می‌شود.

گلوله به دلیل آزاد شدن نیروی فشاری از سر شیشه خرد می‌شود. تکه‌های گلوله به اطراف پراکنده می‌شوند.

شیشه در دمای بین ۲۵۵۲ تا ۲۹۱۲ درجه فارنهایت (۱۴۰۰ تا ۱۶۰۰ درجه سلسیوس) ذوب می‌شود. زمانی که شیشه‌ساز یک قطره شیشه مذاب را درون آب می‌ریزد، سطح آن به سرعت خنک شده و پوسته‌ای سخت اطراف بخش مایع داخلی را فرا می‌گیرد. این شبیه به سفت شدن سریع‌تر سفیده تخم مرغ نسبت به زرده آن است.

شیشه مذاب در بخش داخلی با سرعت کمتری سرد و منقبض می‌شود که لایه بیرونی را تا حد امکان به سمت داخل می‌کشد. هسته داخلی به شدت فشرده می‌شود که میزان کشش باورنکردنی در قطره را موجب می‌شود. این نیروی فشاری که لایه‌ها را به هم متصل نگه می‌دارد، یک جاذب شوک قوی از جنس شیشه ایجاد می‌کند. کشش سطحی قطره را یکپارچه نگه می‌دارد.

منبع: عصرایران