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鲁珀特之泪真的能承受

鲁珀特之泪真的能承受

鲁伯特之泪的铁头再硬也突破不了物理极限,说到底他还是个玻璃。

咱们先理解下鲁伯特为啥那么头铁

这玩意就是个融化的玻璃,滴一坨到水里边

然后发生了啥?这坨玻璃头部遇水快速冷却形成固体玻璃,然后固态里边那层已经有点凉,但还是液态的玻璃因为受冷收缩,所以拼命的把外壳往里边拉,导致外壳受到巨大的压应力。

这个头有多铁呢,700兆帕。

但说白了,玻璃这玩意本身就很硬。至少比铅/钢/铜之类的子弹硬多了(钨的话当我没说)

而他虽然硬,他的韧性很差,鲁伯特之泪韧性本质还是个玻璃。只是巨大的压应力让它分子排列的很紧密,不容易位移,就不容易断裂。但是如果收到的压力超过它的极限(15000牛),该碎还是碎。

下面这两发都是AK的弹,一发未击碎,一发击碎。

而AK47的枪口动能2000焦左右,巴雷特这类反器材狙的枪口动能动不动就是12000焦的...击碎鲁伯特完全没压力

谢邀,虽然鲁伯特之泪有着极高的强度,但其强度的来源是其内部液态玻璃固化后产生的应力,这个应力并不是无限大的。

用锤子敲不碎的原因很简单,其实就是锤子敲击的力度还是太小。

如果将鲁伯特之泪放到压力机上用压力机的压力还是可以压碎的。

上面的实验则是仅仅使用了20吨压力鲁伯特之泪就碎了,当然20吨的压力也不小了。

那么换成子弹又会怎样呢?看动图

上面的动图还不是特别严谨,我们发现鲁伯特之泪似乎还是从尾巴的位置开始爆裂的,可能是因为子弹的冲击则断了脆弱的尾巴。

那么继续精确的打击鲁伯特之泪的头部。

从上面的动图来看我们可以发现子弹在击中鲁伯特之泪的头部后碎裂从头部开始沿着整个液滴形状向后延伸,大约0.25ms整个鲁伯特之泪就碎成渣了。而我们可以清楚的发现这次碎裂并没有受到尾巴的影响。

试验中用的是什么枪呢?AK-47,采用标准的7.62mm子弹。威力比题主所设想的反器材步枪要小得多。

简单的说下原因。鲁伯特之泪是使用熔化的玻璃滴入水中制作的,玻璃表面迅速冷却形成外壳,而壳下的玻璃还仍然是液态。等到核部的玻璃也冷却凝结时,由于体积变化,液态的玻璃自然而然地向着已经是固态的外壳收缩,导致靠近表面的玻璃受到很大的压应力、而核心位置则被拉扯向四周,受到拉应力。但这个应力并不是无限大且仅仅存在于尾巴的部位,而是存在于整个的玻璃表面,当玻璃表面有一点点破损的时候就会将积压的应力迅速释放出来。

掰尾巴仅仅是因为尾巴比较细容易造成破损而已,所以当子弹打击后超过了表面应力承受极限那么就会立刻碎裂。

答:鲁伯特之泪本质上还是玻璃,只是比一般的玻璃更硬而已,超过极限还是得碎;外国人做过实验,鲁伯特之泪抵挡不住AK-47的正面射击。

把熔融的玻璃,靠重力滴入冰水中,就可以得到鲁伯特之泪;鲁伯特之泪呈蝌蚪状,有一条长长的尾巴,正是这样的东西,头部硬度却十分惊人。

一般的铁锤,靠人力根本无法敲碎鲁伯特之泪的头部,甚至铁锤敲出了凹印,鲁伯特之泪也丝毫无损;如果使用液压力,大概20吨压力时,能把鲁伯特之泪头部压碎。

虽然鲁伯特之泪的头部很硬,但是尾部才是它的弱点,只有用钳子在尾部稍微用力,鲁伯特之泪从尾部到头部炸裂开来,甚至尾部受到震动,都可能让鲁伯特之泪炸裂。

国外有人用铅子弹,正面射击鲁伯特之泪,铅子弹四分五裂,鲁伯特之泪还是完好无损:

但是换用AK-47(子弹7.62mm)正面射击,鲁伯特之泪就开始从头部裂开,同时尾部受到震动也开始裂开。

AK-47能击败鲁伯特之泪,换做威力更大的狙击枪更不在话下,说明鲁伯特之泪硬度再高,也是有极限的。

之所以鲁伯特之泪的头部那么硬,因为玻璃本身就是硬度很高的物体,玻璃的主要成分是SiO2,其莫氏硬度在6~7之间,而钢的莫氏硬度也就4.5左右,铁的莫氏硬度为4。

熔融玻璃滴入冰水后,外部迅速冷却形成固体,内部冷却速度稍慢;当内部凝固时,由于玻璃的热胀冷缩原理,会紧紧把外壳拉住,形成内应力,外壳被内应力拉着,其分子也更加致密,所以外壳硬度更高。

玻璃的硬度本身就比钢铁高很多,鲁伯特之泪的头部硬度被加强了,所以铁锤硬不过它很正常;一般的玻璃容易碎,这是由于玻璃韧性不好,和硬度是两个不同的物理量。

在偏振光下,可以看到鲁伯特之泪的应力分布情况,并延伸到尾部,当尾部受到外力时,尾部的应力被释放,通过裂纹扩展传播到头部,应力中储存有能量,所以鲁伯特之泪伴随着应力的释放而炸裂。

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将烧红的玻璃融化后滴入水中,形成的蝌蚪状物质被称为鲁伯特之泪,这项工艺极其简单,但就是这个普通的玻璃制品和手枪子弹相撞,竟然把子弹撞碎,自己却没事。

同距离下,需要用威力更大的AK47的7.62mm子弹或狙击枪子弹才能将它击碎。

为什么普通玻璃制品也能如此坚硬?

玻璃融化后滴入水中的瞬间,外层玻璃迅速冷却变成固体,内层玻璃被包裹尚处于高温液态,当内层玻璃逐渐冷却时会出现热胀冷缩效应,紧紧地拉着外层玻璃向内收缩,这使鲁伯特之泪的外层玻璃受到向内的压应力,为了抵抗这个应力不让玻璃崩盘,玻璃的主要组成物质二氧化硅会在外层紧密结合,分子间距离减小产生张应力与压应力抗衡,这两个力一直处于平衡状态,当外界在鲁伯特之泪的头部施加压力时,张应力会增大继续保持平衡,这就是鲁伯特之泪坚不可摧的原因。

但玻璃始终是玻璃,一旦压力超出它的断裂强度临界值时也会破碎。

物理学家通过光偏器和红外光照射,构建了整个鲁伯特之泪内部的压力分布,显示头部的表面压力达到了700兆帕,约为7000个大气压,这个强度可以抵抗20吨的液压力量,和高速飞行的子弹碰撞也不落下风。

鲁伯特之泪的外层强度高是以牺牲内层强度为代价实现的,力的作用是相互的,外层玻璃被向内拉,内层玻璃也同样被向外拉。如果可以直接破坏内层释放应力,整个鲁伯特之泪将彻底瓦解。就像拔河比赛中一方突然放手,另一方就会猛然倒地,鲁伯特之泪尾部的点是最靠近内层的,尾部所产生的应力也小,所以只要对尾部稍加作用力,手指轻轻一掰,整个玻璃内部力的平衡就会被打破,像多米诺骨牌一样瞬间瓦解。

高速摄影技术观测应力在玻璃上释放产生裂纹的速度,可达2000米/秒。

我们现在用的钢化玻璃就是在鲁伯特之泪的基础上改良的,钢化玻璃的成分与普通玻璃相同,将玻璃均匀加温到550℃的塑性状态后进入风栅急速冷却,此时玻璃会形成表面为压应力中间为张应力的永久性力学状态,一旦形成后就无法对玻璃进行机械加工,否则会整体粉碎。鲁伯特之泪的原理,同样也应用在了苏联T64B坦克的第一代抗冲击复合装甲上。

脆弱的玻璃可以变成坚硬的鲁伯特之泪,那么将熔融态的金属滴入水中,能产生更坚硬的物质吗?玻璃是无规则结构的非晶体物质,而金属是晶体物质,晶体物质内部原子排列顺序具有周期性,所以各部分的相对密度、膨胀系数、导热率等性质都相同,无法产生像玻璃一样的内外层物理性质具有差异的物质,所以答案是不能。

实验表明,利用同样的方式制作金属鲁伯特之泪,熔融金属滴入水中形成的物质形状千奇百怪,即便人为地将金属融化制作成形状与鲁伯特之泪一样,也不具有特殊的物理性质。

他的强度很高,高的离谱,但是,存在界限,即极限,反器材狙击步枪的动能足以打碎他。

先来说说什么是鲁伯特之泪。

鲁伯特之泪,听名字就是一个英语单词翻译过来的词,全称鲁珀特亲王之滴,一个充满诗意、充满童话的名字,但是却极为普通。

图释:鲁伯特之泪制造过程

鲁伯特之泪制造非常简单,将玻璃条经过高温煅烧,融化的玻璃自然滴入冷水盆中,自然冷却后的形状就是鲁伯特之泪,形状类似蝌蚪。

鲁伯特之泪有个很有意思的特性:头部坚硬无比,尾部一掰即碎,而且是“粉身碎骨”那种。

图释:加到将近20吨的力量才将头部压碎

图释:将尾部掰断瞬间,随机“粉身碎骨”。

图释:手枪子弹击中鲁伯特之泪,结果子弹碎了一地

国外牛人就得不过瘾,换了AK47来做实验,实验器具在国外也很好凑齐。

鲁伯特之泪:用来击打

一根细线:用来将鲁伯特之泪从中间部位挂起,为了稳定性,可以前后两端均系住。

AK47:用来击打鲁伯特之泪

高速摄像机:用来记录击打瞬间破碎情形

实验结果现实鲁伯特之泪从头部开始碎裂,然后全部粉碎,因为AK47使用的子弹头部相比于手枪子弹更尖锐,AK47子弹的动能也更大,如果是换成反器材枪械装上头部尖锐的子弹,从头部击碎鲁伯特之泪一定不成问题。

那么为什么会全身破碎呢?

这不是魔术,全身破碎一定是全身都受到了力的作用,而且由于没有外力,这个力一定是内部应力,当融化的玻璃液滴滴入水中时,玻璃液滴外壳会瞬间冷却,然后才是内部冷却,由于热胀冷缩效应,外壳冷却时就会挤压内部,使得内外部分子间隙更小,结构更为紧密,这就是鲁伯特之泪坚硬的原因。

内部冷却体积会进一步变小,会对外壳形成一个向内拉的应力,因此,其实鲁伯特之泪就是一个持续受到内部拉应力的蝌蚪型结构,一旦当整个结构的任何一处遭到破坏,在应力作用下,整个结构都将破碎。

这不是魔术,这是科学,更多科普,欢迎关注本号!

不能,国外有人用AK做了实验,能挡手枪子弹但挡不了AK

谢邀~

有那么一种神奇的玻璃,外表看起来像小蝌蚪一般,不管你用多大的力气砸它的头部,都无法将它摧毁。但它的尾部却十分脆弱,轻微震动就能让它瞬间粉碎。

早在17世纪,就有人发现了这种玻璃的神奇特性。德国的鲁伯特亲王,将它作为礼物赠送给英国国王,这种玻璃也就由此得名「鲁珀特之泪」。

极客玩家都热衷于使用各种实验,来测试鲁珀特之泪的强度。先是无坚不摧的液压机,压力增加到20吨才将它粉碎。而有些人则更暴力,直接用步枪射击它,结果两者撞击后,子弹彻底粉碎,泪珠还完好无损。

虽然鲁伯特之泪头很铁,但尾巴却是其致命弱点。鲁珀特之泪碎裂的原理叫做「裂纹扩展」,当熔化的玻璃滴入水中时,玻璃表面迅速冷却形成外壳。而壳内的玻璃仍处于液态,在冷却凝结的过程中,核部的玻璃体积变小。自然而然对外壳产生收缩拉力,这种压应力高达,700,兆帕,相当于能够承受8吨重压。

但是,一旦外部受到破坏,这些应力迅速被释放。而它纤细的尾巴,因为远离泪珠核部,没有受到应力强化。所以只要破坏尾巴,让应力释放,就能使整颗泪珠瞬间粉碎。

接近完美的钢化玻璃,强度极高,但不是无限高,外来压力足够的话当然能破坏

挡不住,因为就算头部挡住了子弹,尾巴也会收到剧烈震动而破坏,有人做过测试了,子弹命中头部瞬间子弹碎掉,随之震动把尾巴震碎,然后就整个破裂。