Kapka prince Ruprechta

Ahoj, já jsem Destin,
vítejte u Smarter Every Day. Dnes budeme dělat experiment
s Orbix Hot Glass v Alabamě. Tak si radši
vezměte brýle. Budeme zpomaleně natáčet
Kapku prince Ruprechta. Ještě to na internetu
nikdo nedělal. Naučíte se něco nového. Jdeme! Jsme v dílně s Calem. Calovi to tu patří.

Ukážeš mi, - jak se dělá Kapka prince Ruprechta?
- Jasně. Roztavíme nějaké sklo
a kápneme trochu do vody. Když se zchladí,
vznikne vám tohle. Vypadá to jako pulec, ale má to zajímavé fyzikální vlastnosti. Můžeme do toho
mlátit kladivem, a nezlomí se. Jsem připravený.

Nezlomilo se. Myslím, že Cal je fakt slaboch,
nebo myslíš, že ji dokážeš rozbít? Zkusíme to znova,
tentokrát pořádně, a natočíme to. Půjde to? Dáš to? Jdem na to. - Můžu?
- Jo. Myslíš, žes ji rozbil?
Já myslím, že ne. Já vím, že jsem ji rozbil.

Tak se na to podíváme. Kapka se rozbila,
ale ne úderem kladiva. Pokud se pozorně podíváte,
rozbije se kvůli kmitání jejího ocasu. Tohle je záhada
Kapky prince Ruprechta. Ať se snažíte, jak chcete,
nemůžete rozbít její hlavu. Ale jestli jí cvrknete do ocasu,
celá exploduje. Neroztříští, ale exploduje. Venku vám ukážu víc.

Natočíme to v šílené rychlosti. Máme tu Phantom V1610. Sklo se rozbíjí tak rychle,
že musíte mít stovky tisíc snímků za vteřinu. Snížíme tedy rozlišení, ale budeme mít hodně světla. Taky použijeme Miro
na 3000 snímků za vteřinu, abychom to zachytili z dálky. Tři, dva, jedna, teď!

Teď už rozumíme,
co Kapka dělá. Ale zatím nevíme proč to dělá. Pojďme se na to podívat. Tohle je polariskop, je to vlastně filtrovaný kus skla,
který je polarizovaný. Mám tu ještě jeden filtr,
a když jím otočím, můžu zabránit světlu v cestě. Pokud to dám před kameru,
kterou se díváte, a pak dám Kapku
mezi filtrující skla, měli byste vidět vnitřní napětí,
které se drží v Kapce.

Abychom porozuměli,
jak se tam napětí dostalo, znázorníme si
šedou barvou pevné sklo. Červenou znázorníme roztavené sklo,
které se s vyšší teplotou rozpíná. Modrá znázorňuje tuhnoucí sklo. To se zase zmenšuje
a tlačí se samo do sebe. Představte si Kapku
jako spoustu malých kusů skla, které se snaží
o interakci se sousedním kusem.

Když se roztavené
sklo dostane do vody, zevnějšek kapky okamžitě ztuhne a uzavře se kolem zbytku kapky. Vnitřek je ale pořád horké,
roztažené sklo. Jak teplota uniká do okolní vody,
sklo uvnitř se také pomalu chladí a táhne vnější vrstvu dovnitř. Problém je,
že vnější vrstva už je pevná, takže se vnitřek
stahuje jen sám do sebe.

To ho zesílí. Je to podobné,
jako váha zpevňuje klenbu, akorát tohle je ve všech směrech. Protože vnitřek nepohne vnějškem,
stahuje se sám do sebe. Kvůli tomu je v ohromném tlaku. V tomto stavu ztuhne a je to. Kapka prince Ruprechta.

Na vnějšek působí nejen okolní tlak,
ale i tlak vnitřku kapky. Pokud se ale jediná vazba přeruší, vznikne řetězová reakce, všechny vazby
uvolní energii a Kapka exploduje. Stejně jako u výbušnin. Jediný rozdíl je,
že se neuvolňuje chemická energie, ale energie napjatosti. Tato vlna energie
se nazývá linií zhroucení, můžeme přesně změřit
rychlost jejího šíření, pokud máme dost rychlou kameru.

Zkusíme to na 130 000
snímků za vteřinu. Tři, dva, jedna, teď! Díky moc Calovi z Orbix Hot Glass. Pokud se vám to líbilo
a chtěli byste ho podpořit, koukněte se na jeho stránky,
někam jsem dal odkaz. Klikněte na kočku s helmou pro odebírání. Vypadá žalostně.

Už ti někdy vzplanula? Nikdy. - Ani jednou?
- Nikdy. Tyhle věci se jmenují
po princi Ruprechtovi, který žil v 17. století v Bavorsku. Pojď sem. Přinesl je jako dar
Karlu II. do Anglie, který je dal svým vědcům,
aby přišli na to, jak fungují.

Připraven. Nevybuchuj! Víš... vybuchla. Jo, vybuchla!