Miért dohányzik a diéta kokszja úszik, de a dobozok a szabályos koksz nem?

2024 Szerző: Sherilyn Boyd | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 09:39

Szórakoztató tény: Ha a Coca-Cola egy kannát egy vizes medencébe teszel, akkor el fog süllyedni. Azonban, ha egy doboz Diet Coke-t teszel egy medencébe, akkor lebeg. (Egy újabb szórakozás: a Coca-Cola-t olyan ember találtatta fel, aki a polgárháború idején megszerzett morfinfüggőségre késztette, és ezt a Coca-Cola-t forgalmazta.)

Mindenesetre kezdetben ez az úszó probléma úgy tűnik, mintha valami megtörné a fizikát, mert mindkét doboz pontosan ugyanolyan méretű és pontosan ugyanolyan mennyiségű folyadékot tartalmaz. Persze, bárki, aki valaha is fizikailag osztályba vette magát, valószínűleg tudja, mi teszi az adott objektumot elsősorban a legegyszerűbb értelemben vett úton, hogy egy tárgy lebeg, feltéve, hogy kis mennyiségű folyadékot (vagy kellően sűrű gáz ), amely többet jelent, mint maga.

Emlékeztetőül, az egyik legkorábbi ismert sűrűségű tudományos felhasználás az ókori görög matematikus és az egész kerek néger, Archimédész volt, amikor Syracuse királya állítólag megkérte őt, hogy állapítsa meg, hogy a koronája ugyanabból a tiszta aranyból készült-e ő eredetileg az ékszerészét adta. A király azt gyanította, hogy az ékszerész zsebre rakta az általa adott aranyat, ezüsttel helyettesítve, de nem tudta bizonyítani, anélkül, hogy megolvasztotta volna a koronáját, és fizikailag összehasonlította volna egy másik aranyblokkkal, ami nem volt olyan lehetőség, amelyet a király fontolóra vehetett.

Végül Archimédész egy furcsa tervet nyitott a korona aláaknázására, és megmérte az eltolódott vízmennyiséget, és hasonlította össze azt a vízmennyiséggel, amelyet egyenlő tömegű, tiszta arany váltott ki. Ha a koronát kevésbé sűrű anyagokkal készítették, mint a tiszta aranyat (ezüstöt is beleértve), akkor több víz helyettesítené, mint az arany bár. A legenda arról szól, hogy Archimedes történt ezen az elképzelésen, amikor egy vízzel teli fürdőbe ugrott, és vízfürdőn hullámzó hullámokat küldött a padlóra, aminek következtében meztelenül futott az utcákon, amikor sikoltozott Eureka! (Görög a "Én találtam").

Szomorú, de nem meglepő, hogy mind Archimédész eureka pillanata, mind a víz alatti vízbe merítésének elképzelését úgy tartják, mint a fikció munkája, amelyet a római tudós, Vitruvius, a teljes 2 évszázad múlva meghalt. Továbbá úgy vélik, hogy egyszerűen vízbe merítéssel a korona nem adhatott elég pontos méréseket Archimédész számára, hogy megítélje, hogy a korona tartalmaz-e egy kis ezüstöt (legalábbis nem a rendelkezésre álló eszközökkel). De nagyszerű anekdotát jelent a középiskolai tanárok számára, hogy azt mondják a diákjaiknak. (Egy másik gyakori, amit számos matematikai tanár / professzor mondott, hogy az ok, amiért nincs Nobel-díj a matematikához, azért van, mert egy híres matematikus ellopta Alfred Nobel lányát, de sajnos ez egyáltalán nem igaz. Nobel-díjas matematika)

Mindenesetre, az ilyen mesék valódiságától függetlenül, Archimédész neve végül is örökké összekapcsolódik a sűrűséggel és felhajtóerővel, miután a következőket írt a mérföldkőjére: A lebegő testeken: "Ha egy szilárd anyagot könnyebb, mint egy folyadék, akkor erőteljesen merülnek fel, akkor a szilárd anyagot a tömege és a kiszorított folyadék tömege közötti különbséggel egyenlő erővel felfelé hajtják."

Ma ez az elgondolás természetesen Archimédész Alapelvként ismert.

Így visszajutunk a lebegő szénsavas italok dobozába - mindezekből tudjuk, hogy mivel egy doboz a Diet Coke úszók és a rendszeres dobozok a Coca-cola mosdók, annak ellenére, hogy a pár ugyanazt a mennyiségű folyadékot és ugyanabban a modellben a szokásos A koksz összetett összetevői sűrűbbek. Valójában a 12 grammos cukornádnak nagyobb tömege van a 39 gramm cukor miatt, mint a Diet Coke dobozban lévő 125 milligramm édesítőszerhez képest. Ez a különbség a két doboz közötti sűrűségben ez a különbség csak annyira történik, hogy a teljes tömeg vagy akár a tiszta víz átlagos sűrűségének mindkét oldalára eshet (csak valamivel kevesebb, mint 1 g / cm3, amely kissé változik a hőmérséklet alapján, elérve a maximális sűrűség 4 ° C vagy 39,2 ° Fahrenheit). Ez azt eredményezi, hogy az egyik lebegő, és a többi süllyedő és a természettudományi tanárok mindenhol trükkel folytathatják gyakran megkérdőjelezhetően pontos anekdotáikat. 😉

Bónusz tények:

A Bayer-féle heroin (igen, az aszpirin-emberek) egyik leggyakoribb alkalmazása az volt, hogy segítse a morfinfüggő embereket, még akkor is, ha a heroin végül addiktívabbnak bizonyult. Humorosan (vagy nem, perspektívájától függően), amikor a morfium először 1805-ből izolálták az ópiumot, egyik korai felhasználása "nem függőséget okozó" gyógyszer volt az ópiumfüggő emberek kezelésében. Erről többet olvashatsz itt: Amikor a Bayer a heroint nem-függő köhögés-gyógyszerként forgalmazta
Egy jobb módszer, amelyet Archimedes használhatott (ami nem igényelne extrém pontosságot), hogy megoldja a feltételezett korona problémát, később a Galileo Galilei javasolta, nevezetesen a száraz súly és a nedves tömeg összehasonlítása. Pontosabban, először egyensúlyozza meg a koronát és az aranyat a levegőbe. Ezt követően tegye ugyanezt, de vízbe merülve. Ha nem egyensúlyozzák ugyanazt, az egyik tartalmaz valamit, a másik nem.
Egy másik közös tudományi osztálytan anekdota az, hogy Newtonnak alma esett a fejére, ami inspirálta az úgynevezett "eureka" pillanatát, hogy a gravitáció hogyan működött. Meglepően elég, hogy ennek az embernek igaza van neki. Nézd meg: Vajon Newton valóban van-e egy Apple-i bukása a fejére?