उस क्षण क्या होता है जब पैडल बॉल कांच पर प्रभाव डालती है?

120 किलोमीटर प्रति घंटे से अधिक की गति से चलने वाली एक कठोर पैडल गेंद सीधे कांच के टुकड़े से टकराती है। प्रभाव के क्षण से लेकर सबकुछ शांत होने तक 0.1 सेकंड से भी कम समय बीतता है।

लेकिन उस 0.1 सेकंड में, एक असाधारण जटिल शारीरिक प्रक्रिया सामने आती है। इस प्रक्रिया को समझें, और आप समझ जाएंगे कि क्यों कुछ ग्लास संपर्क में आने पर टूट जाते हैं, जबकि पीवीबी लेमिनेटेड ग्लास का एक उचित रूप से निर्दिष्ट टुकड़ा शांति से गेंद को वापस उछाल देता है।

आइए समय को 100 बार धीमा करें और पैडल बॉल प्रभाव के वास्तविक समय क्रम को फ्रेम दर फ्रेम दोबारा चलाएं।

मिलीसेकंड 0: संपर्क करें

गेंद का किनारा कांच की बाहरी सतह को छूता है।

इस क्षण में, सारा प्रभाव बल हाथ की हथेली से भी छोटे गोलाकार क्षेत्र पर केंद्रित होता है। साधारण कांच के लिए यह बुरी खबर है। ग्लास एक भंगुर पदार्थ है - इसमें अच्छी संपीड़न शक्ति होती है, लेकिन स्थानीय प्रभाव को झेलने की इसकी क्षमता मोटाई और आंतरिक तनाव वितरण पर निर्भर करती है।

साधारण टेम्पर्ड ग्लास का 5 मिमी का टुकड़ा, इस समय, लगभग 90-120 एमपीए की सीमा में स्थानीय दबाव को संभाल सकता है। यदि गेंद पर्याप्त तेज़ है, तो वह सीमा तुरंत टूट जाती है।

मिलीसेकंड 5: कांच ख़राब होना शुरू हो जाता है

बहुत से लोग मानते हैं कि कांच पूरी तरह से कठोर होता है। यह नहीं है।

सूक्ष्म स्तर पर, कांच की सतह नग्न आंखों के लिए अदृश्य, शायद 0.1 मिमी से भी कम, - अंदर की ओर विक्षेपित होने लगती है। लेकिन उस छोटे से विक्षेपण ने पहले से ही कांच के माध्यम से फैलने वाली तनाव तरंगों को ट्रिगर कर दिया है।

पैडल कोर्ट पीवीबी लेमिनेटेड ग्लास का एक उचित रूप से निर्दिष्ट टुकड़ा (उदाहरण के लिए, 6 मिमी + 1.52मिमी पीवीबी + 6मिमी) अब इसके फायदे दिखाता है:

1.दो कांच के शीशे प्रभाव बल को साझा करते हैं, न कि एक ही फलक सब कुछ झेलता है
2. बीच में पीवीबी इंटरलेयर एक लोचदार परत के रूप में कार्य करती है और कुछ ऊर्जा को अवशोषित करना शुरू कर देती है
3. पीवीबी परत को पार करते ही तनाव तरंगें आंशिक रूप से अवरुद्ध और बिखर जाती हैं

मिलीसेकंड 15: चरम तनाव

यही वह क्षण है जो सब कुछ तय करता है।

प्रभाव बल अपने अधिकतम मूल्य तक पहुँच जाता है। 120 किमी/घंटा की गति से यात्रा करने वाली पैडल बॉल के लिए, चरम प्रभाव बल लगभग 3,000-5,000 न्यूटन - है जो 300-500 किलोग्राम वजन के बराबर होता है जो अचानक हथेली के आकार के क्षेत्र पर दबाव डालता है।

साधारण टेम्पर्ड ग्लास का क्या होता है:

जैसे ही तनाव सीमा से अधिक हो जाता है, पूरा कांच का फलक प्रभाव बिंदु से लगभग 1,500 मीटर प्रति सेकंड की गति से बाहर की ओर फट जाता है। "दरारें" नहीं - "विस्फोटक विखंडन।" हजारों छोटे टुकड़े सभी दिशाओं में उड़ते हैं। ग्लास की उत्तरजीविता 15 मिलीसेकंड पर समाप्त हो जाती है।

पतली -फिल्म पीवीबी लेमिनेटेड ग्लास (0.38 मिमी या 0.76 मिमी) का क्या होता है:

कांच की परतें भी चटकती हैं। लेकिन पीवीबी इंटरलेयर के लिए धन्यवाद, टुकड़े उड़ते नहीं हैं। हालाँकि, समस्या यह है कि इंटरलेयर बहुत पतली है। प्रभाव ऊर्जा से कांच टूट जाता है, शेष गतिज ऊर्जा पीवीबी फिल्म पर कार्य करती है। यदि फिल्म का आंसू प्रतिरोध अपर्याप्त है, तो प्रभाव बिंदु पर एक छेद बन जाता है। गेंद पार हो जाती है। कांच में एक छेद रह जाता है।

मैच अभी भी बाधित है। यह पर्याप्त मोटे पीवीबी लेमिनेटेड ग्लास (1.52 मिमी और ऊपर) के साथ होता है:

ये बिल्कुल अलग तस्वीर है.

पहले कांच के शीशे में दरार - होती है, इसे टाला नहीं जा सकता। इस तरह के प्रभाव से कोई भी कांच सुरक्षित नहीं निकलता। लेकिन प्रत्येक टुकड़ा 1.52 मिमी पीवीबी इंटरलेयर से मजबूती से जुड़ा रहता है। एक भी टुकड़ा उड़ता नहीं.

यहां महत्वपूर्ण बिंदु यह है: इंटरलेयर फटती नहीं है।

1.52 मिमी पीवीबी इंटरलेयर का कुल आंसू प्रतिरोध 0.38 मिमी इंटरलेयर का चार गुना है। चरम प्रभाव बल, जबकि कांच को तोड़ने के लिए पर्याप्त है, अब इस मोटी इंटरलेयर को छेदने के लिए पर्याप्त अवशिष्ट ऊर्जा नहीं रखता है। गेंद कांच की सतह पर एक गोलाकार, रेडियल दरार पैटर्न बनाती है - और फिर रुक जाती है।

मिलीसेकंड 25: ऊर्जा पलटाव

अपनी सीमा तक संपीड़ित होने के बाद, गेंद पलटाव करना शुरू कर देती है।

यह एक महत्वपूर्ण विवरण है: कांच टूट गया है, फिर भी यह गेंद को वापस उछाल देता है। क्यों?

क्योंकि पीवीबी इंटरलेयर न केवल टुकड़ों को जगह पर रखती है, बल्कि समग्र संरचनात्मक लोच को भी बरकरार रखती है। भले ही कांच की परतें टूट गई हों, निरंतर इंटरलेयर में अभी भी प्रभाव ऊर्जा को विपरीत दिशा में छोड़ने की क्षमता है। संपीड़न के दौरान संग्रहित ऊर्जा अब मुक्त हो जाती है - गेंद कांच में फंसने या उसमें से गुजरने के बजाय, कोर्ट पर वापस उछलती है।
 

मिलीसेकंड 100 और उससे आगे: शांत रिटर्न

प्रभाव से लेकर गेंद के उछाल तक, एक सेकंड के एक अंश से अधिक नहीं गुजरता।

लेकिन पीवीबी पैडल कोर्ट ग्लास का एक उचित रूप से निर्दिष्ट टुकड़ा, आने वाले सेकंड, मिनटों और यहां तक ​​कि महीनों में, एक बहुत ही विशिष्ट स्थिति प्रस्तुत करेगा:

1. कांच की सतह पर मकड़ी के जाले की तरह एक स्पष्ट रेडियल दरार पैटर्न
2.प्रत्येक टुकड़ा पीवीबी इंटरलेयर से चिपक गया - कोई नहीं गिरा
3.कांच अपने फ्रेम में बरकरार रहता है, बिना किसी छिद्र के और बिना ढहे
यदि अगली गेंद उसी स्थान पर गिरती है, तो यह ग्लास अभी भी सुरक्षा प्रदान करेगा - इंटरलेयर अभी भी काम कर रहा है

पीवीबी पैडल कोर्ट ग्लास के लिए मोटाई महत्वपूर्ण कारक क्यों है?

बहुत से लोग पूछते हैं: यदि पीवीबी इंटरलेयर की मोटाई 0.76 मिमी से बढ़कर 1.52 मिमी - हो जाती है, तो केवल मोटाई दोगुनी हो जाती है - तो प्रभाव प्रतिरोध दोगुने से भी अधिक क्यों बढ़ जाता है?

उत्तर है: आंसू प्रतिरोध स्केल इंटरलेयर मोटाई के साथ सुपर -रैखिक रूप से होता है।

इसे सीधे शब्दों में कहें तो:

0.38 मिमी पीवीबी: क्लिंग फिल्म की तरह - एक तेज, ऊर्जावान प्रभाव इसे पंचर कर देगा
0.76 मिमी पीवीबी: एक मोटी गुब्बारा झिल्ली की तरह - को फाड़ने के लिए काफी अधिक बल की आवश्यकता होती है
1.52 मिमी पीवीबी: एक लचीली प्लास्टिक शीट की तरह - जिसे हाथ से फाड़ना लगभग असंभव है

उच्च गति पैडल प्रभाव में, कांच की परतें टूटने के बाद, शेष प्रभाव ऊर्जा में केवल पीवीबी इंटरलेयर के आंसू प्रतिरोध का सामना करना पड़ता है। इंटरलेयर मोटाई के एक मिलीमीटर का प्रत्येक अतिरिक्त अंश सुरक्षा मार्जिन को कई गुना बढ़ा देता है।

धीमी गति से रीप्ले से लेकर वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोग तक

उन 0.1 सेकंड में होने वाली हर चीज़ को समझना आपको बताता है कि सच्ची सुरक्षा का वास्तव में क्या मतलब है:

1.सुरक्षा "कांच नहीं है जो कभी नहीं टूटता" - शीशा टूट जायेगा। वह पदार्थ की एक भौतिक सीमा है।
2.सुरक्षा "टूटने के बाद भी सुरक्षित है" - कोई उड़ने वाला टुकड़ा नहीं, कोई गेंद नहीं घुसी, खिलाड़ियों को कोई चोट नहीं।
3.सुरक्षा "एक झटके के बाद आरक्षित क्षमता" है - एक झटके के बाद कांच पूरी तरह से विफल नहीं होता है।

पीवीबी पैडल कोर्ट ग्लास का सही ढंग से निर्दिष्ट टुकड़ा मूल्यवान नहीं है क्योंकि "यह कभी नहीं टूटता।" यह मूल्यवान है क्योंकि: प्रत्येक प्रभाव पर, यह उस कोर्ट पर प्रत्येक व्यक्ति की रक्षा के लिए अपनी स्वयं की क्रैकिंग का उपयोग करता है।

जब पैडल बॉल कांच से टकराती है तो वास्तव में यही होता है।