transcript: Ei, sou eu, Destin. Bem-vindo de volta ao Smarter Every Day. Hoje nós vamos fazer ciência incrível com o pessoal da Orbix Hot Glass aqui em Lookout Mountain, no Alabama. Proteja os olhos! A ciência está para acontecer. Nós vamos usar uma câmera de alta velocidade para aprender sobre a "Gota do Príncipe Rupert". [sussurro] Nunca foi feita na Internet. Você vai aprender alguma coisa. Vamos lá. OK, estamos aqui dentro do atelier com o Cal. Cal é o dono daqui. Você pode me mostrar como fazer uma Gota do Príncipe Rupert? (Cal) Claro! Eu vou pegar um pouco de vidro, e deixar cair num balde de água gelada. [som de fervura] (Destin) Então, depois que esfria, é isso que você obtém. Meio que parece um girino, mas tem algumas propriedades mecânicas bem interessantes. Nós podemos até bater nessa coisa com um martelo e ela não vai quebrar. OK, estou pronto. [bam!]
Não deu. OK, eu acho que o Cal está sendo meio delicado demais, então eu... Você acha que pode quebrar isso? [riso] Nós vamos tentar novamente, só que desta vez eu vou bater bem forte e vou gravar em alta velocidade. Tudo certo assim? Você acha que pode quebar? Tudo bem. Vamos fazer. O desafio começou.
(Cal) É só bater nisso?
- É. [bam] [estilhaçamento] [risos]
Você acha que você quebrou mesmo? Eu acho que não. Você acha que quebrou?
- Eu sei que quebrei. [riso] - Vamos ver em alta velocidade. [música] OK, a gota quebrou, mas tecnicamente não foi o martelo que quebrou ela. Se você olhar com cuidado o video em alta velocidade vai ver que foi o chacoalhar da extremidade mais fina que realmente fez ela quebrar. Este é o mistério da Gota do Príncipe Rupert. Você pode tentar quebrar a bola o mais forte que puder, mas não consegue. Mas, se você apenas lascar a parte fina, a coisa toda explode. Não é estilhaçar, e sim explodir. Vamos lá fora e eu te mostro mais. OK, nós vamos filmar com uma taxa obscena agora. Nós temos aqui uma Phantom V1610. A quebra do vidro ocorre tão rápido que para filmar isso é preciso ter centenas de milhares de quadros por segundo, por isso vamos ter uma resolução menor e vamos precisar ter muita luz também. Nos também vamos usar esta Miro aqui pra filmar a aproximadamente 3000 quadros por segundo, para termos uma cena com largura suficiente pra caber todo o evento.
3...2...1... vai. [estilhaçamento] [música] OK, agora nós entendemos o que faz uma Gota do Príncipe Rupert, mas ainda não entendemos muito bem por que ela faz isso. Vamos olhar mais de perto. OK, isto é chamado um polariscópio, o que basicamente é um pedaço de vidro filtrado que é polarizado. Eu tenho outro filtro aqui. Você pode ver que se eu girá-lo eu posso bloquear a luz. Agora, se eu colocar isto na câmera que você está olhando através, e então eu coloco a Gota do Príncipe Rupert entre as duas peças de vidro, você conseguirá ver a tensão interna que se formou dentro da Gota do Príncipe Rupert. Para entender como essa tensão se formou aqui, vamos usar a cor cinza para representar vidro sólido. Vamos usar vermelho para representar vidro derretido e por causa do coeficiente de expansão termal é seguro assumir que, quanto mais altas a temperatura, maior o vidro quer ser. Azul representa o vidro que está resfriando ou transicionando entre os dois estados. Por causa daquele mesmo coeficiente de expansão termal este vidro está encolhendo e basicamente se espremendo. Imagine a Gota do Príncipe Rupert como um monte de pedaços infinitesimais de vidro, sendo que cada pedacinho está tentando interagir com os outros pedacinhos ao seu redor. Quando o vidro derretido atinge a água, a camada externa toca a água e solifica imediatamente. Isto mantém fixa a forma externa da gota. Mas a parte interna ainda é um líquido quente e expandido. Conforme o calor é transferido para a água, aquele vidro interno começa a resfriar mais lentamente, e literalmente puxa para dentro a camada mais externa. O problema é que como a forma já está fixa como um sólido arredondado, o vidro apenas se comprime mais ainda sobre si mesmo. O que no final o torna mais forte. Mais ou menos como um arco se comprime e fica mais forte quando você coloca peso nele, só que nesse caso é para todas as direções. E porque o vidro resfriando não consegue se mover além da camada mais externa ele começa a puxar a si mesmo, causando assim uma tensão extremamente alta. Ele se solidifica neste estado de tensão e então você tem uma Gota do Príncipe Rupert. O exterior está em um estado de compressão extremamente alto e o interior em um estado extremamente alto de estresse tensional. Se um anel desta cadeia for quebrado, causa a quebra da cadeia toda, alimentando-se de sua própria energia armazenada, como acontece com um explosivo químico. A diferença aqui é que em lugar de liberar energia potencial química, é liberada a energia armazenada da tensão mecânica. Esta onda de energia é chamada de limite de ruptura. Você pode medir diretamente a velocidade do limite de ruptura desde que tenha uma câmera rápida o suficiente. Vamos tentar a 130.000 quadros por segundo.
3..2..1... vai. Pegou? [music] Muito obrigado ao Cal da Orbix Hot Glass. Se você achou isso interessante e quer ajudá-lo comprando alguma coisa, clique no link, seja lá onde eu o tenha colocado, e dê uma olhada em seu site. Clique no gato para assinar o canal. Com o capacete. [riso] É um gato com cara de triste. Você nunca pôs fogo no gato?
- Nunca.
- Nem mesmo uma vêz? - Nunca.
- Estas coisas recebem o nome de um cara chamado Príncipe Rupert, que imagine só, vivia na Bavária nos anos de 1600.
Aqui, aqui. [risos] Ele trouxe isso como um presente ao Rei Charles II da Inglaterra, que os deu a sua Royal Society para tentarem entender.
Sim, pronto. [bam] Caramba! - Ah! Essa tensão está me matando. [estilhaçamento] - Você sabe que isso detona... detonou?
- É, isso detonou. - ISSO DETONOU GERAL! [riso] Legendas em línguas diferentes são bem vindas.
Por favor entre em contato com o Destin se puder ajudar.
auto_transcript: it's a test of time it's mari day-to-day
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