Шилэн нулимс. Ханхүү Рупертийн уналтын сонирхолтой өмч (видео). Рупертын дуслууд нь ...

Хунтайж Рупертын бөмбөрцөг нь шинэхэн шил үлээгчийн бүтээсэн шилэн зулзага шиг харагддаг ч алхаар ч хугалах боломжгүй маш хатуу юм. Гэсэн хэдий ч түүнийг "сүүл" дээр хөнгөн цохиход хангалттай бөгөөд тэр нунтаг болж сүйрдэг. Эрдэмтэд 400 гаруй жилийн турш ийм тайлагдашгүй чанаруудын учрыг олохыг хичээж байгаа бөгөөд одоо Эстонийн Кембрижийн их сургууль, Таллин хотын Технологийн их сургуулийн судлаачдын баг эцэст нь хариултаа олов.

Хунтайж Рупертын Батавын нулимс буюу дусал анх 17-р зуунд гарч ирсэн бөгөөд Баварийн хунтайж Руперт Английн хаан Чарльз II-д эдгээр жижиг зүйлсийн тавыг бэлэглэснээр алдартай болсон. Тэднийг 1661 онд Хатан хааны нийгэмлэгт судалгаа хийлгэхээр илгээсэн боловч бараг дөрвөн зуун жилийн судалгааг үл харгалзан тэдний хачирхалтай чанаруудын тайлбарыг одоо л олжээ. Дусал нь дулааны тэлэлтийн өндөр коэффициент бүхий хайлсан шилээр хийгдсэн бөгөөд хүйтэн устай саванд дүрнэ. Хайлсан шил нь дуслын шинж чанартай хэлбэрээр шууд хатуурдаг.

Эрдэмтэд хунтайж Рупертын дуслыг судлахын тулд тунгалаг 3D объектыг шумбагч ваннд байрлуулж, туйлширсан гэрэл түүгээр дамжин өнгөрөх аргыг ашигласан. Объект доторх гэрлийн туйлшралын өөрчлөлт нь хүчдэлийн шугамтай тохирч байна. Таллин, Кембрижийн физикчдийн өмнөх 1994 онд гүйцэтгэсэн ажил нь секундэд бараг сая кадрын хурдтай дуслын дэлбэрэлтийг хальсанд буулгах явдал байв. Видео бичлэгээс та "сүүл" гэмтсэний дараа хагарал нь цагт 6500 км-ийн хурдтайгаар дусал дусал хэрхэн тархаж байгааг харж болно.

Шинэ судалгаагаар дуслын "толгой" дахь шилний шахалтын дарамт нь нэг квадрат инч тутамд 50 тонн байдаг бөгөөд энэ нь түүнийг ган шиг бат бөх болгодог. Энэ нь дуслын гадна тал нь дотроосоо хурдан хөрдөгтэй холбоотой юм. Тиймээс уналтын "толгой" төвд асар их дарамт шахалт үзүүлдэг бөгөөд үүнийг сунгах замаар нөхдөг.

Эдгээр хүчнүүд тэнцвэртэй хэвээр байх үед уналт нь маш хүчтэй бөгөөд ихээхэн ачааллыг тэсвэрлэх чадвартай. Харин "сүүл" нь гэмтсэн тохиолдолд энэ тэнцвэр алдагдаж, олон жижиг хагарал түүний тэнхлэгтэй зэрэгцэн тархдаг. Энэ нь тэсрэлттэй төстэй өндөр хурдтай явагддаг.

Дусал дахь гаднах давхарга ба дотоод цөмийг нөхцөлт байдлаар ялгаж үзье. Дусал нь гадаргуугаас хөргөж, түүний гаднах давхарга нь багасч, эзэлхүүн нь буурч, цөм нь шингэн, халуун хэвээр байна.

Бөмбөлөг доторх температур буурсны дараа цөм нь мөн агшиж эхэлнэ. Гэхдээ аль хэдийн хатуу гаднах давхарга нь процессыг эсэргүүцэх болно. Молекул хоорондын таталцлын хүчний тусламжтайгаар тэрээр цөмийг тууштай барьдаг бөгөөд энэ нь хөргөсний дараа чөлөөтэй хөргөж байснаас илүү их эзэлхүүнийг эзлэхээс өөр аргагүй болдог.

Үүний үр дүнд гаднах давхарга ба голын хоорондох хил дээр хүч үүсч, гаднах давхаргыг дотогшоо татаж, дотор нь шахалтын даралтыг, дотоод цөмийг гадагш гаргаж, суналтын даралтыг бий болгодог.

Хэт хурдан хөргөх үед эдгээр стрессүүд маш өндөр байдаг. Тиймээс бөмбөлгийн дотоод хэсэг нь гаднах хэсгээс салж, дараа нь дусал дотор бөмбөлөг үүсдэг.

Маш өндөр үлдэгдэл стресс нь хунтайж Рупертын уналтын толгойд цохиулах алхны цохилтыг бүрэн бүтэн байдлыг алдагдуулахгүйгээр тэсвэрлэх чадвар гэх мэт ер бусын чанарыг бий болгодог.

Гэхдээ сүүл нь бага зэрэг гэмтсэн бол уналт нь маш хурдан устдаг. Сүйрэл нь секундэд 1658 метрийн хурдтай явагддаг бөгөөд энэ нь цагт ойролцоогоор 5968.8 километр юм.

), эсвэл "Данийн нулимс". Дусал толгой нь гайхалтай хүчтэй тул түүнийг шахах замаар механик гэмтээх нь маш хэцүү байдаг: тэр ч байтугай хүчтэй алх эсвэл гидравлик даралт нь түүнд хор хөнөөл учруулахгүй. Гэхдээ энэ нь эмзэг сүүлийг бага зэрэг хугалах нь зүйтэй бөгөөд бүх дусал нь нүд ирмэхийн зуур жижиг хэсгүүдэд хуваагдана.

Шилэн дуслын энэхүү хачирхалтай шинж чанарыг анх 17-р зуунд Дани, Голланд (тиймээс тэднийг өөр нэрээр нь нэрлэдэг - Батавын нулимс) эсвэл Германд (эх сурвалжууд хоорондоо зөрчилддөг) олж илрүүлсэн бөгөөд ер бусын жижиг зүйл маш хурдан тархжээ. Хөгжилтэй тоглоом шиг Европ . Энэхүү дусал нь Английн хааны морин цэргийн ерөнхий командлагч, хунтайж Руперт гэгддэг Палатинатын Рупертийн нэрэмжит нэрээр нэрлэгдсэн юм. 1660 онд Пфальцын Руперт удаан хугацаагаар цөлөгдсөний дараа Англид буцаж ирээд ер бусын шилэн дуслыг авчирсан бөгөөд тэрээр Чарльз II-д бэлэглэж, Лондонгийн Хатан хааны нийгэмлэгт судалгааны ажилд шилжүүлжээ.

Дусал хийх технологийг удаан хугацаанд нууцалж байсан боловч эцэст нь энэ нь маш энгийн зүйл болсон: хайлсан шилийг хүйтэн устай хувин руу дусаахад л хангалттай. Энэхүү энгийн технологид уналтын хүч чадал, сул талуудын нууц оршдог. Шилний гаднах давхарга нь хурдан хатуурч, эзэлхүүн нь буурч, хөдөлгөөнгүй шингэн цөмд дарамт учруулж эхэлдэг. Дотор хэсэг нь хөргөхөд цөм нь багасч эхэлдэг боловч одоо хөлдөөсөн гаднах давхарга үүнийг эсэргүүцдэг. Молекул хоорондын таталцлын хүчний тусламжтайгаар энэ нь хөргөсөн цөмийг барьж байгаа бөгөөд энэ нь одоо чөлөөтэй хөргөж байснаас илүү их эзэлхүүнийг эзлэхээс өөр аргагүй юм. Үүний үр дүнд гаднах ба дотоод давхаргын хоорондох хил дээр эсрэг хүч гарч ирдэг бөгөөд тэдгээр нь гаднах давхаргыг дотогшоо татаж, дотор нь шахалтын стресс, дотоод цөм нь гадагшаа суналтын стресс үүсгэдэг. Энэ тохиолдолд дотоод хэсэг нь бүр гаднаасаа салж, дараа нь дусал дотор бөмбөлөг үүсдэг. Энэ эсэргүүцэл нь уналтыг гангаас илүү хүчтэй болгодог. Гэсэн хэдий ч түүний гадаргуу нь гаднах давхаргыг эвдэж гэмтсэн тохиолдолд хурцадмал байдлын далд хүч гарч, сүйрлийн хурдацтай давалгаа бүхэл бүтэн дуслын дагуу эвдэрсэн газраас шүүрдэх болно. Энэ долгионы хурд нь 1.5 км/с буюу дэлхийн агаар мандал дахь дууны хурдаас тав дахин их юм.

Үүнтэй ижил зарчим нь жишээлбэл, тээврийн хэрэгсэлд ашиглагддаг хатууруулсан шил үйлдвэрлэхэд үндэслэдэг. Бат бөх чанараас гадна ийм шил нь аюулгүй байдлын ноцтой давуу талтай байдаг: гэмтсэн тохиолдолд мохоо ирмэгтэй олон жижиг хэсгүүдэд хуваагддаг. Энгийн "түүхий" шил нь таныг ноцтой гэмтээж болох том хурц хэлтэрхий болж хагардаг. Автомашины үйлдвэрт хатуурсан шилийг хажуу болон хойд цонхонд ашигладаг. Машины салхины шилийг олон давхаргат (гурвалсан) хийдэг: хоёр ба түүнээс дээш давхаргыг полимер хальсаар наасан бөгөөд энэ нь нөлөөллийн үед хэлтэрхийг барьж, салахаас сэргийлдэг.

Вероника Самоцкая

Батавын нулимс эсвэл Болонья колбо, түүнчлэн хунтайж Рупертын дуслууд нь маш бат бөх шинж чанартай хатуурсан шилний дусал юм. Тэднийг 17-р зууны дундуур Пфальцын хунтайж Руперт Англид авчирсан. Үүний зэрэгцээ тэд эрдэмтдийн анхаарлыг ихэд татав.

17095 1 4 18

Ийм шилэн дуслыг эрт дээр үеэс шилэн үлээгч нар мэддэг байсан ч эрдэмтдийн анхаарлыг нэлээд хожуу татсан: 17-р зууны дунд үед хаа нэгтээ. Тэд Европт гарч ирсэн (янз бүрийн эх сурвалжийн дагуу Голланд, Дани эсвэл Германд). "Нулимс" хийх технологийг нууцалж байсан ч маш энгийн зүйл болсон.

Хэрэв та хайлсан шилийг хүйтэн усанд унагавал урт, муруй сүүлтэй зулзаган хэлбэртэй дусал гарч ирнэ. Үүний зэрэгцээ дусал нь онцгой хүч чадалтай: түүний "толгой" нь алхаар цохих боломжтой бөгөөд энэ нь хугарахгүй. Гэхдээ хэрэв та сүүлийг нь хугалвал дусал тэр даруй жижиг хэсгүүдэд хуваагдана.

Өндөр хурдны гэрэл зургийн тусламжтайгаар тэмдэглэсэн фрэймүүд нь "тэсрэх" урд хэсэг нь дусал дусал өндөр хурдтайгаар хөдөлж байгааг харуулж байна: 1.2 км / с, энэ нь дууны хурдаас бараг 4 дахин их юм.

Хурдан хөргөлтийн үр дүнд шилэн уналт нь хүчтэй дотоод стрессийг мэдэрдэг бөгөөд энэ нь ийм хачирхалтай шинж чанарыг үүсгэдэг. Дуслын гаднах давхарга нь маш хурдан хөрдөг тул шилэн бүтцийг дахин бүтээх цаг байхгүй. Гол нь сунасан, гаднах давхарга нь шахагдсан байна. Үүний нэгэн адил хатуурсан шилийг олж авдаг - гэхдээ энэ нь тийм сүүлгүй тул бүрхүүлийг амархан хугалах боломжтой.