Lo miras de cerca. Todos los materiales tienen una rigidez finita, y la fuerza centrífuga hará que la esfera se hinche alrededor del ecuador.
Esto trae una vieja historia de ingeniería mecánica, sobre la metalurgia de las boquillas de cohetes. Cuando un metal se acerca a su punto de fusión, ese metal sufre algo llamado “arrastre” donde el metal fluirá lentamente para aliviar las fuerzas que actúan sobre él, algo así como un fluido extremadamente viscoso. Es importante medir la fluencia de las boquillas de los cohetes, porque si cambia la forma de la cámara de combustión, el empuje del cohete cambiará, y las boquillas de los cohetes generalmente están en el límite superior de lo que el material puede soportar. Por esta razón, las boquillas de cohete están hechas de algunas aleaciones exóticas que son los mejores materiales del mundo para resistir la fluencia.
Es muy, muy difícil medir el mejor material del mundo para la resistencia a la fluencia, porque no puede contener la muestra que está midiendo; sus pinzas se arrastrarán tanto como su muestra.
Un método es enfriar la abrazadera y los extremos de una barra mientras se calienta el centro, esperar que los extremos estén lo suficientemente fríos para agarrar, y luego estirar la barra y medir cuánto se estira el centro. Esto adolece de imprecisiones basadas en la incertidumbre en la expansión térmica, los coeficientes de transferencia de calor, el cambio constante de la forma y otras cosas. Durante muchos años, los investigadores trabajaron para comprender estas inexactitudes, obteniendo datos 3 grados más calientes un año, 5 grados más calientes el año siguiente y teniendo conferencias anuales para discutir las mejoras.
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Otro método es hacer una esfera precisa del material (usando la tecnología de fabricación de rodamientos de bolas), suspenderlo al vacío con levitación electrostática y hacer brillar un láser en el material descentrado. El láser calentará lentamente el material mientras que la luz descentrada y el calor harán que gire. La fuerza centrífuga causará un “abultamiento del vientre” en la esfera, y es bastante trivial medir tanto el abultamiento como la velocidad de rotación con una cámara de alta velocidad. Es fácil calcular cómo un determinado coeficiente de fluencia corresponderá a una cierta relación de velocidad a abultamiento (bueno, fácil para los metalúrgicos de doctorado). Además, debido a que no hay contacto, no hay un límite superior en la temperatura a la que se puede medir la fluencia.
Las primeras pruebas con vacío, levitación electrostática y calentamiento / centrifugado con láser obtuvieron datos precisos y repetibles unos 200 grados más que cualquier prueba anterior, superando los 40 años de mejoras convencionales. Cuando esto se presentó en la conferencia anual de metalurgia de alta temperatura, se le preguntó al inventor por qué se detuvo a 200 grados más. Resultó que el inventor, un profesor de UMass Amherst, tuvo que ir a recoger a sus hijos a la práctica de fútbol, por lo que apagó el láser de alta potencia todos los días después de estar en su laboratorio durante solo 6 horas, y eso es lo que limitó sus pruebas. a solo 200 grados de mejora.