CAM KIRILDIĞINDA PARÇALAR NEDEN ŞİDDETLE ETRAFA SAÇILIR?

CAMDAN YAPILMIŞ BİR NESNE DÜŞÜP KIRILDIĞINDA, CAM PARÇALARININ ÇARPIŞMANIN MEYDANA GELDİĞİ NOKTANIN BİR HAYLİ UZAĞINA KADAR DAĞILABİLDİĞİNİ GÖZLEMLEMİŞSİNİZDİR.

Sanki bir şeyler cam parçalarını kuvvetle itiyor gibidir. Bunun için -cam nesnenin düşerken kazandığı kinetik enerjiye ek olarak- başka bir kuvvet kaynağı daha vardır. İşte bu güç, imal edildikten sonra camın içine hapsolmuş termal basınçtan ileri gelen enerjidir.

Cam eşyalar kumun, soda külünün

(sodyum karbonat) ve kireç taşının 1,700°C’ye kadar ısıtılmasıyla elde edilir. İmalat esnasında cam nesneler; içlerinde kalan gerilimin bertaraf edilmesi için cam tavlama denilen özel bir işleme, yani yavaş yavaş soğutulma işlemine tabi tutulur. Cam, çok çabuk soğutulması durumunda daha fabrikadan çıkmadan çatlayabilir. Ancak fabrikadan çıktıktan çok daha sonra yere düşecek olursa tavlama işleminden arta kalan içerideki hapsolmuş basınç serbest kalır.

Yanlış tavlama işleminin çarpıcı etkilerini “Prens Rupert Damlaları” olarak bilinen gözyaşı damlası biçimindeki cam nesnelerin kırılmasında görebilirsiniz (Prens Rupert Damlaları ismi, 17. yüzyılda yaşamış Alman bir aristokratın Kral 2. Charles’a bir dizi cam damlayı eğlence maksatlı hediye etmesinden dolayı verilmiştir). Prens Rupert Damlası erimiş haldeki camın, soğuk suyun içerisine damlatılmasıyla elde edilir. Bu işlem esnasında damlanın dış yüzeyi hızlı bir şekilde soğurken iç kısmı çok daha yavaş soğur. Damlanın içi soğuyup küçüldükçe dış yüzey de içe doğru çekilmeye başlar, bu da ısı kaynaklı büyük miktarda basınç yaratır. İşte damlanın kuyruk tarafının kırılması bu biriken enerjinin serbest kalmasına ve böylelikle damlanın muazzam bir şekilde patlayarak un ufak olmasına yol açmaktadır.