По трещинам в стекле можно вычислить скорость полёта снаряда

Разрушенное ветровое стекло может многое рассказать о скорости полёта снаряда. Количество трещин, возникающих в пластине из стекла или плексигласа, зависит от скорости объекта, который разбил пластину, согласно данным исследователей, опубликованным в журнале Physical Review Letters. Это простое соотношение может оказаться полезным для судебно-медицинских экспертов, археологов и даже астрономов.

За последнее столетие, большинство исследований трещин были сосредоточены на параметрах, которые определяют, остается ли материал неизменным при ударе.

Николя Ванденберг и его коллеги из Университета Экс-Марселя во Франции решили попробовать кое-что другое: они захотели перевести стекло и другие материалы через критические точка разлома, и затем исследовать полученные переломы. "Мы задались вопросом. Есть ли взаимосвязь формы трещины и свойств воздействия, которые её создали? Это ранее никто не исследовал",- говорит Ванденберг.

Он и его команда для исследований решили использовать тир. Целью были маленькие квадраты из стекла и оргстекла с толщиной от 0,5 до 3 миллиметров. Оружием исследователей был пневматический пистолет, который отправлял в цель 4-миллиметровые стальные шарики со скоростью до 432 километров в час.

Зная, что трещины появляются из-за воздействия в течение нескольких микросекунд, Ванденберг и его коллеги использовали высокоскоростную камеру, которая снимает со скоростью 30000 кадров в секунду, чтобы захватить момент столкновения. Его команда сломала более 100 пластин и затем вычислила, как звездообразные трещины расширяются от точки удара.

Фотографические доказательства показали четкую связь. Приняв во внимание тип материала и его толщину, количество трещин удвоилось за каждый четырехкратное увеличение скорости мяча. Например, снаряд со скоростью полёта в 70 км/ч создал в среднем четыре трещины в пластине толщиной 1 миллиметр из плексигласа. В тоже время снаряд со скоростью полёта в 280 км/ч сделал восемь трещин.

"Подход к исследованию достаточно умный",- говорит Алан Зэхендер, инженер-механик в Корнельском университете. Но он указывает, что большинство воздействий не приводят к таким упорядоченным, очертаниям звездной картинки трещины. Он также отмечает, что материалы Ванденберга были значительно меньше, чем большинство повседневных примеров. Пластины в эксперименте намного тоньше, чем типичные оконные стекла и стальные шарики были значительно меньше.

Тем не менее, исследование может дать полезную информацию о звездообразных трещинах. Ванденберг думает, что судебные эксперты могут получать новую информацию по разбитым окнам на месте преступления. Его исследование также может помочь археологам восстановить по трещинам керамическую посуду или астрономам расшифровать столкновения, которые создали кратеры на поверхности Земли или Луны.