טיפות הנסיך רופרט
טיפות הנסיך רופרט הן עצמים העשויים זכוכית ומעוצבים כטיפה בצורת ראשן בעל זנב ארוך. הטיפות נוצרות באמצעות טפטוף זכוכית מותכת לתוך מים קרים.
תכונות
תהליך הכנתן מעניק לטיפות תכונות ייחודיות אשר תחילה עשויות לסתור את האינטואיציות הקשורות בזכוכית. ראשית, טיפות הנסיך רופרט עומדות בעומסים גבוהים מאד המופעלים על בסיס הטיפה. כך לדוגמה, גם מכות פטיש חזקות מאד לא ישברו אותה. לעומת זאת, פגיעה מזערית בזנב הטיפה יגרום להתפוצצות הטיפה באופן מיידי, ובמהירות גבוהה מאד של כ-0.75 מאך בזכוכית, מהירות שבהתנגדות רגילה של אוויר הייתה מגיעה ל-8.8 מאך.
תכונות אלו נובעות מהמאמץ הנבנה בטיפה בזמן תהליך היווצרותה. כאשר הזכוכית המותכת נוגעת במים שטח הפנים החיצוני שלה מתקרר במהירות ומתכווץ, אך תוכנה הפנימי מתקרר באופן איטי יותר, וככל שהטיפה מתקררת כך נוצר מאמץ גבוה יותר בליבת הטיפה ומבנה חזק במיוחד העמיד באופן מפתיע ללחצים חיצוניים גבוהים. לעומת זאת פגיעה מזערית בזנבה הדק של הטיפה שובר את המבנה אשר נבנה בתהליך ההתקררות, ומשחרר את הלחץ האדיר שנבנה בטיפה, ובכך גורם להתפוצצותה.
היסטוריה
אזכורים ראשונים לגבי מבנה הטיפה ניתן למצוא ברישומי החברה המלכותית של לונדון,[1] שם בוצעו מחקרים מדעיים בנושא. המקום הראשון שמוכח שיצרו את מבנה הטיפה הוא במקלנבורג שבצפון גרמניה בשנת 1625 לכל המאוחר. אולם יש הטוענים שהמקור הראשוני הוא בהולנד ומכאן השם שהיה ניתן לה במאה ה-17 lacrymae Batavicae (בעברית: דמעות הולנדיות). סוד הכנתן נשאר באזור גרמניה באותן השנים, אך הן כבר נמכרו בכל רחבי אירופה כצעצועים וכאמנות דקורטיבית.
מקור השם "טיפות הנסיך רופרט" הוא בבירור לא משום שהנסיך רופרט המציא אותן, אלא הוא היה אחראי על הבאתן לראשונה לבריטניה בשנת 1660, כאשר הביא אותן למלך צ'ארלס השני, והוא העביר אותן לחברה המלכותית בשנת 1661, שנה לאחר הקמתה, עבור מחקר מדעי. אחד הפרסומים הראשונים על חקר הטיפה של החברה המלכותית, היה בשנת 1665 בספרו רב המכר של רוברט הוק "מיקרוגרפיה".[2] למרות הידע הנצרך באלסטיות (שהוק תרם לו רבות מאוחר יותר) ובחקר התפשטות סדקים שהיה חסר באותם ימים, החיבור שכתב הכיל מידע מדויק בחקר טיפות הנסיך רופרט.
קישורים חיצוניים
- טיפות הנסיך רופרט בכתב העת "מדע פופולרי", בוויקיטקסט באנגלית, ינואר 1876
טיפות הנסיך רופרט 1, סרטון באתר יוטיוב- טיפות הנסיך רופרט 2, סרטון באתר יוטיוב
הערות שוליים
- ^ 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 (London, 1665), pp. 33-44