¿Por qué se resquebraja en esa característica estructura de gravilla en vez de romperse en mil pedazos cuando recibe un impacto?

Cuando recibe un impacto de un objeto más o menos pequeño se entiende: una piedra, un guijarro, algún pequeño objeto que pudiese impactar a gran velocidad contra él. Porque si nos liamos a mazazos se rompen todos.

A los curiosos nos interesa saber ¿por qué no se hacen añicos ni saltan en pedazos por los aires al recibir un fuerte golpe? ¿por qué se resquebrajan en fragmentos tan pequeños? y lo más importante ¿cómo hacen los fabricantes para conseguir que tengan este comportamiento?

Prevenir la dispersión de fragmentos es relativamente sencillo: el parabrisas del automóvil se compone de tres láminas, por lo que recibe el nombre de laminado. Las dos exteriores son de vidrio y la interior de un plástico elástico, normalmente polivinil butiral (PVB), que puede mellarse y deformarse sin llegar a romperse.

Cuando un proyectil golpea el parabrisas, los fragmentos de vidrio permanecen adheridos a la interlámina de plástico en lugar de desprenderse y salir volando por los aires.

Como los vidrios de los parabrisas deben ser más fuertes y resistentes que las lunas convencionales, son sometidos a cargas y tensiones con el fin de robustecerlos. El método del temple térmico es el utilizado para conseguir el vidrio tensionado o temperado.

Consiste en lo siguiente: tras haberle dado forma y mientras aún está a temperatura elevada, las superficies —y sólo éstas— son enfriadas instantáneamente por lo que se endurecen de inmediato. Con esta acción se consigue fijar y encerrar la estructura molecular del vidrio caliente, con una disposición más dilatada que a temperatura ambiente. A continuación se enfría lentamente toda la luna de vidrio por lo que toda la estructura se contrae, incluido el interior que se comprime y alcanza la estructura más prieta propia de la temperatura ambiente.

Es esta combinación de tensiones y compresiones opuestas que quedan atrapadas en el interior, las que fortalecen la estructura. Y es esta energía energía reprimida la que se liberará en el preciso instantre en que el vidrio se agriete, esparciendo la fractura rápidamente por toda la superficie como una reacción en cadena.

Consiguiendo con todo ello que, en caso de colisión o impacto, no entren fragmentos de vidrio al interior del vehículo, lo que redunda en beneficio de los ocupantes y mejora notablemente el nivel de seguridad.

Los tacos son para porporcionar un mejor agarre al terreno. Al correr sobre la hierba, sobre todo si está húmeda, los resbalones serían demasiado frecuentes y el juego se resentiría, además de los propios jugadores, que verían incrementado notablemente el riesgo de lesión.

Pero… ¿cómo funcionan?

Cada cuerpo tiene un peso, que no es más que la atracción que la fuerza de gravedad terrestre realiza sobre su masa o cantidad de materia. Como cualquier fuerza aplicada sobre una superficie —en este caso el propio terreno de juego— realiza una determinada presión.

La presión realizada por una fuerza es directamente proporcional a la fuerza aplicada e inversamente proporcional a la superficie sobre la que se aplica. Esto se representa mediante la fórmula presión=peso/superficie que se lee como sigue: a mayor peso mayor presión y a menor superficie mayor presión.

Como el peso del futbolista no lo podemos cambiar (es más no interesa que engorde demasiado) habrá que cambiar la superficie de aplicación de su peso, lo que se logra con los tacos, que presentan una menor superficie de contacto que toda la suela. Así los tacos se “clavarán” en el suelo, lo suficiente para evitar resbalones.

Este principio se aplica a multitud de cosas ordinarias. Nos permite clavar una aguja o un clavo o cortar con unas tijeras o un cuchillo aplicando menos fuerza de la que sería necesaria si la superficie de contacto fuese mayor. También impide que nos hundamos en el terreno con los esquies para la nieve o las ruedas de un tractor, al repartir el peso en una mayor superficie, disminuyendo así la presión.