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科學動態圖1

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1.靜電對水流的吸引

2.彈簧的下落

3.超導懸浮

4.磁流體

5.磁鐵通過銅管

6.雪花的形成

7.過冷水的瞬間結冰

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石松粉是一種植物花粉,其粉末細小,浮于水面上,具有很強的疏水性。

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當把手插入水杯時,石松粉會吸附在手指表面,形成一層防水層,所以當手指從水杯取出后,依然是干燥狀態,完全沒濕。

3

混于水中的石松粉依然能夠點燃。

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水中的石松粉點燃實驗。

魯珀特之淚是一種特殊的玻璃制品,外形類似蝌蚪,由熔化的玻璃滴入冰水而制得。魯珀特之淚的特殊之處在于,其頭部堅不可摧,鐵錘、液壓機、甚至子彈都對它束手無策;可是其尾部,卻脆弱如渣,微小外力即能令其碎裂,進而導致整個玻璃蝌蚪粉成碎渣。

(液壓機與魯珀特之淚頭部對抗的結果)

魯珀特之淚唯一軟肋在其尾部,外力沖擊,尾部產生裂紋,之后高速傳播至頭部。裂紋的傳播速度高達每秒1450米-1900米,所以從受力到整個玻璃蝌蚪粉身碎骨瞬間即可完成。下圖是子彈擊中魯珀特之淚后的慢鏡頭展示。飛行的子彈首先撞擊的是玻璃蝌蚪的頭部,但它強悍無損,碎裂是從尾部開始的。子彈的沖擊力導致尾部碎裂,之后迅速蔓延至頭部,爆裂成粉末。

魯珀特之淚類似于鋼化玻璃,是鋼化玻璃的雛形。它的這種頭部堅硬、尾部脆弱的特性,與其內部應力有關。當熔化的玻璃滴入冰水中時,這個玻璃液滴的表面會急速冷卻固化,形成固體外殼。此時,內部的玻璃仍處于液態,其固化速度比外殼慢。當內部的玻璃凝固時體積變小,向核心收縮。可外殼已經固化完畢,不可能隨之一起收縮。結果就是外殼受核心拉扯,形成壓應力;而核心同樣也要受到外殼的拉扯,形成拉應力。兩種應力的存在令其強度變高,同時,應力的存在也是它瞬間粉碎的根本原因。一旦脆弱的尾部出現哪怕是極微小的裂紋,玻璃蝌蚪內部的應力都會令其迅速擴大,然后秒碎。

另外,這個玻璃蝌蚪之所以叫魯珀特之淚,是因為其外形類似玻璃淚滴。前面冠以魯珀特人名的原因,是其原產地在德國尼德蘭,被魯珀特親王帶到英國,之后皇家學會才開始研究它。所以,魯珀特之淚與任何浪漫的、苦情的、跌宕的故事沒絲毫關系。


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