dinsdag 26 maart 2013

Over Hollandse tranen die knapglaasjes zijn

“Hollandse tranen” zijn absoluut niet het gevolg van een triest verhaal.
En het zijn ook geen krokodillentranen.
Het zijn “knapglaasjes” of “Bataafse tranen” of “prins Ruperts druppels”
Maar wat zijn het dan eigenlijk?

Het zijn een soort traanvormige glasparels met een lange dunne staart en met bijzondere fysische eigenschappen ten gevolge van hun ontstaan: de kop van de traan is keihard, maar een kleine tik tegen de dunne staart volstaat om alles in duizenden stukjes te doen vergruizen.

image

Knapglaasjes ontstaan als je gesmolten glas in ijskoud water laat druppelen.
Nieuw zijn die dingen zeker niet, want ze werden al in 1661 gedemonstreerd door de merkwaardige “prince Rupert”, Ruprecht van de Palts, een soldaat en… uitvinder.
Vandaar dat ze ook “prins Ruperts druppels” genoemd worden.
En ook Christiaan Huygens had het erover in een brief aan zijn broer Constantijn Huygens jr. bij zijn zoektocht naar geschikt glas voor lenzen.
Dit schreef Christiaan in zijn  “Parels uit brieven 1655” onder nummer 245:

Als je de jouwe (zijn telescoop – mijn nota) van 10 voet aan neef de Vogelaer geeft, zeg hem dan dat hij je in ruil daarvoor 2 of 3 van die glazen dingetjes verschaft die een zekere van Gerwe te Amsterdam maakt, die onbreekbaar zijn. Philip heeft ze gezien in den Haag, en laatst had ik er hier een, dat een heer uit Friesland me had gegeven in Tours, en dat ik met grote moeite heb gebroken en in duizend stukjes verbrijzeld. Ik zou heel blij zijn er weer een te hebben, en ik weet wel dat neef de genoemde van Gerwe in het bijzonder kent. In elk geval zijn ze voor geld te krijgen. . . .

Om te begrijpen hoe die bijzondere glastranen zich gedragen is een klein beetje fysica nodig.
Als het gesmolten glas in ijskoud water valt, koelt de buitenrand van de gevormde traan zeer snel af en wordt vast.
Het binnenste van de traan is dan nog vloeibaar, maar gaat langzaamaan ook stollen en daardoor krimpen.
Door dat krimpen wordt op de harde buitenwand een sterke trekkracht naar binnen toe uitgeoefend.
Er ontstaat een hoge spanning in het glas.
Er is een deel van de warmte omgezet in potentiële energie.
Een kleine tik op de dunne staart produceert een schokgolf die zich in de hele parel verplaatst en die de opgehoopte potentiële energie in kinetische energie omzet: alles gaat in gruzelementen.

In onderstaand filmpje zie je dat goed geïllustreerd.
En bedenk dat die Hollandse tranen niet zomaar wat spielerei zijn: ze zijn de voorloper van het veiligheidsglas dat o.a. voor autoruiten gebruikt wordt en waarvan de werking op dezelfde fysica berust.

Geen opmerkingen:

Een reactie plaatsen