W tym odcinku pojawią się różne pozornie niezwiązane ze sobą tematy, które zaskoczą Waszą wyobraźnię. Będziemy jeździć na skuterach, przeprowadzać dziwne eksperymenty z linami i omawiać architekturę w kontekście nowoczesnych materiałów. Nasza podróż zacznie się od walki o przewagę z samochodami, a następnie przejdzie do fascynującej robotyki i historii nauki.
Eksperyment z Półkulami Otto von Guericke
W roku 1654 niemiecki fizyk i wynalazca Otto von Guericke połączył dwa duże metalowe puste obiekty uszczelnione na krawędziach i wyssał powietrze z ich wnętrza. Następnie zalecił, by półkule rozdzielić za pomocą koni. W eksperymencie na górze nie były one klejone, lecz atmosfera dociskała je do siebie z ogromną siłą, której nie dało się pokonać.
W dwóch kolejnych procedurach, jednak, gdybyśmy zabrali cały zestaw na przykład do próżni, półkule natychmiast by się rozdzieliły, ponieważ nic już by ich nie dociskało. Byłyby one na zewnątrz, co dowodziło namacalnego dowodu na siłę ciśnienia atmosferycznego, którego nie postrzegamy w tak spektakularny sposób na co dzień.
Test z Przemysłową Taśmą 3M VHS
Dziś przetestujemy coś zupełnie innego, próbując rozdzielić dwie powierzchnie połączone przez tajemniczy element. Tak wygląda przełącznik, który łączy dwie solidne metalowe płyty ze spawowanymi mnichami. Nasz test polegał na połączeniu dwóch kawałków liny łącznikiem w środku, gdzie ochroną była luźno zawiązana butelka wypełniona wodą.
Gdyby główna lina pękła, ten metalowy łącznik, który waży dwa kilogramy, uderzyłby w jedno z naszych samochodów. W takim przypadku ta butelka z wodą zatrzymałaby go, co pozwoliło nam na bezpieczne przeprowadzenie testu. Kiedy trzymaliśmy liny, a lina faktycznie pękła, nasz metalowy łącznik przetrwał, ale lina pękła tuż pod węzłem.
Analiza Roztopienia Liny
Przełącznik poleciał w stronę białego samochodu, ale na szczęście jego pęd utrzymała ta butelka. I co najbardziej interesujące, napięcie było tak duże, że dosłownie roztopiło ten kawałek liny. Ten koniec liny jest roztopiony tutaj, ale łącznik nie ruszył się, co świadczy o niezwykłej sile adhezji.
Tajemniczym składnikiem, który oparł się takiej sile, była przemysłowa dwustronna taśma 3M VHS wykonana z akrylowego polimeru. Taśma wyszła z niego, a pokaz był na pewno nieudany, ale byliśmy zdeterminowani i chcieliśmy rozdzielić to za wszelką cenę. Aby to zrobić, złożyliśmy linę na pół i teraz była znacznie silniejsza.
Właściwości Materiału Akrylowego
Nasza lina została również skrócona, co zmniejsza jej giętkość, i przymocowana do grubego, sztywnego drzewa. Widzicie, że kontrola trakcji również była wyłączona, i dopiero wtedy wszystkie te procedury pozwoliły w końcu na uwolnienie przycisku przez łącznik. Jest to dwustronna taśma uniwersalna z wypełnieniem piankowym, którą można znaleźć w sklepach z robotyką.
Jest łatwa w użyciu, szybka, łatwa i przyjemna. Raczej te dwie paski są połączone ze sobą dwoma różnymi rodzajami taśmy dwustronnej: pierwsza to taśma piankowa polietylenowa, a druga to taśma VHS. Są wypełnione rdzeniem z akrylowego polimeru, który wnika w szczeliny i połączone powierzchnie.
Relaksacja i Naprężenia
Wewnętrzne naprężenia znikają z czasem dzięki relaksacji, co sprawia, że materiał zachowuje się stabilnie pod obciążeniem. Materiał również nie jest w stanie pochłonąć energii w sposób nieograniczony, ponieważ obciążenia dynamiczne to materiały o niskiej energii, w przeciwnym razie nieco elastyczne.
Włos jest bardzo interesujący, ponieważ ma cechy zarówno cieczy lepkiej, jak i ciała sprężystego. Ten materiał jest dobrym przykładem tego typu masy, którą możecie kupić w sklepie z zabawkami. Mogę z nich zrobić piłkę, która będzie skakać jak piłka do kluczy, ale zostawiona sama, zacznie się toczyć.
Zjawisko Spływu Masy
Niektóra gruba, lepka ciecz, gdy przyklei się do ściany, nie będzie miała żadnego efektu. Jednak gdy chcemy przykleić ją do sufitu, masa powoli przyjmie kształt kropli, która po pewnym czasie zleje się w dół. Jest szczelina w ścianie, a zwróćcie uwagę, jak masa, spływając w dół, idealnie wypełnia ją i przyjmuje kształt.
Zobaczcie również różnice w teksturze na obu częściach. Te ściany i nasza masa również odtworzyły to, co widzieliśmy w eksperymencie. Teraz, jeśli nadamy ten charakter materiałowi klejącemu, możemy zrozumieć, dlaczego niektóre taśmy są trwalsze od innych w ekstremalnych warunkach.