Ahoj Jirko,

děkujeme za dotaz do naší poradny, doufám, že se hned na začátku neztrapním když přiznám, že jsem se fyzikální olympiády (jako soutěžící) nikdy neúčastnil. A asi je to dobře, protože odpověď na tuto otázku bych dost možná nevěděl – a kdo ví, jestli správnou odpověď, kterou napíši níže, budu vědět teď. Problém je v tom, že jsem si nikdy nevšiml (nebo si na to nevzpomínám), že by se jiskry „rozprskly“, takže budu spíše odhadovat. I proto je naše poradna bez záruky 😃.

Když se snažím představit si jiskry, napadají mě hlavně jiskry z obrábění, ale u nich si rozprsknutí nevybavuji (já osobně si pod pojmem rozprsknutí představuji rozdělení na menší části, které se budou pohybovat různými směry). A v tom, že se jiskry, vzniklé při obrábění (myslím typicky broušení) nerozprsknou bych viděl klíč k odpovědi. Kovy jsou dobrými tepelnými vodiči, takže teplota, která je na povrchu jiskry bude v celém objemu materiálu skoro stejná. Ovšem pokud bychom měli materiál, který není dobře tepelně vodivý, bude teplota na povrchu výrazně vyšší než uvnitř. Čím rychleji takovou částici ohřejeme, tím bude teplotní rozdíl mezi vnitřkem a povrchem výraznější. Se zvyšující se teplotou se materiály roztahují, pokud bude na povrchu teplota podobná, jako uvnitř tělesa, bude se vnitřek i povrch tělesa roztahovat zhruba stejně, ale pokud tomu tak nebude, tak uvnitř „jiskry“ vznikne velké napětí. Výrazně teplejší povrch se začne roztahovat, ale vnitřek bude mít teplotu téměř nezměněnou. Zjednodušeně si tuto situaci můžeme představit tak, že bychom na povrch jiskry působili silami směrem od středu. Pak jej jen otázka velikosti těchto sil a také vnitřní struktury jiskry, zda tyto síly vydrží, nebo ne. A čím větší bude objem jiskry, tím větší bude rozdíl sil.

Něco podobného můžeme pozorovat, pokud nalijeme horkou vodu do obyčejné skleničky – sklo praskne. Ale pokud použijeme varné sklo, tak sklenička nepraskne. Rozdíl mezi obyčejným a varným sklem je jak v materiálu (varné sklo vede lépe teplo), tak i v tloušťce – varné sklo je tenčí. Díky těmto vlastnostem je rozdíl mezi teplotou vnitřního a vnějšího povrchu skleničky menší a sklo napětí mezi vnitřkem a vnějškem vydrží. V případě skla je tedy rozdíl teplot, který může způsobit jeho prasknutí zhruba 100 °C, žhavá kovová jiskra má teplotu kolem 1 000 °C a přesto se nerozprskne. A rozdíl mezi oběma materiály je v tom, jak dobře vedou teplo.

Doufám, že takto odpověď dává smysl a dostal bych za ni na FO alespoň 1 symbolický bod a tobě pomohla rozřešit problém s jiskrami.