Zašto kolačići Coca Cola plutaju ali konzerve redovne Coca-Cole ne?

Zašto kolačići Coca Cola plutaju ali konzerve redovne Coca-Cole ne?

Zabavna činjenica: Ako stavite limenku Coca-Cole u bazen vode, to bi potonulo. Međutim, ako stavite kantu od dijetonskog koksa u isti bazen, plutat će. (Još jedna zabavna činjenica: Coca-Cola je izumio čovjek koji traži lijek za ovisnost o morfija koje je stekao tijekom građanskog rata, a on je prodao Coca-Colu kao takav.)

U svakom slučaju, u početku, ovaj plutajući problem izgleda kao nešto što razbija fiziku, jer oba limenka su iste veličine i sadrže točno jednaku količinu tekućine. Naravno, svatko tko je ikada uzeo fiziku u nekoj točki vjerojatno zna što čini određeni predmet plutaju na prvom mjestu, u najjednostavnijem mogućem smislu, jest da će objekt plutati pod uvjetom da zamjenjuje količinu tekućine (ili dovoljno gusta plina ) koji teži više od sebe.

Kao što se možete sjetiti, jedan od najstarijih poznatih znanstvenih uporaba gustoće bio je drevni grčki matematičar i sveobuhvatan glupan, Arhimed, kada je kralj Syracuse navodno tražio od njega da utvrdi je li njegova kruna izrađena od iste bar od čistog zlata on je izvorno dao svoj dragulj. Kralj je sumnjao da je zlatar zakašljao nešto od zlata koje mu je dano, zamjenjujući ga srebrom, ali nije mogao dokazati to bez taljenja krune i fizički uspoređujući ga s drugim zlatnim zlatom iste veličine kao izvorni, što nije bila opcija koju je kralj trebao razmotriti.

Naposljetku, Arhimed je izveo lukav plan da potapša krunu i izmjeri količinu vode koju je istisnula i usporedila s količinom vode istisnute jednakom masom čistog zlata. Ako je kruna bila napravljena s manje gustim materijalima od čistog zlata (uključujući srebro), to bi zamijenilo više vode od zlatne šipke. Legenda kaže da se Arhimedv dogodio na tu ideju kad je skočio u kupelj punu vode i poslao valove vode za kupanje kaskadno na pod, što je rezultiralo da se gurne ulicama uličicama vrišteći Eureku! (Grčki za "Otkrio sam je").

Nažalost, ali ne i možda iznenađujuće, Arhimedov eureka trenutak i cjelokupna ideja o tome kako je uronila krunu u vodu, vjeruje se da je riječ o književnom djelu pripisanom istaknutom rimskom učenjaku Vitruviju, punom 2 stoljeća nakon što je umro Arhimed. Nadalje, vjeruje se da jednostavno uronjavanje krune u vodu ne bi omogućilo dovoljno precizno mjerenje za Arhimede da bi donijelo presudu o tome je li kruna sadržavala malo srebra (barem ne s alatom koji je imao na raspolaganju). Ali, to je velika anegdota za učitelje znanosti iz srednje škole da mislim da su njihovi učenici. (Još jedan uobičajeni nastavnik / profesor matematike izjavio je da razlog zašto nema Nobelove nagrade za matematiku je zato što je glasoviti matematičar ukrao djevojčicu Alfreda Nobela, a nažalost, to uopće nije istina. Nobelova nagrada u matematici)

U svakom slučaju, bez obzira na vjerodostojnost takvih priča, Arhimedovo ime u konačnici će zauvijek biti povezano s idejom gustoće i uzgona nakon što je napisao sljedeće u svojem orijentiranom komadu, Na plutajućim tijelima: "Ako se u njemu prisilno uranja krutina koja je laganija od tekućine, krutina će se gurati prema gore sila koja je jednaka razlici između njezine težine i težine raspršene tekućine".

Danas je ta ideja, naravno, poznata kao Arhimedov princip.

Stoga se vraćamo u limenke plutajućih gaziranih pića - iz svega toga znamo da s obzirom na moguću količinu plutajućih dijetalnih Coca-Cola i redovite kante Coca Cola, unatoč paru koji sadrži istu količinu tekućine iu istom modelu konzervi, redovne Kombinirani sastojci koksa moraju biti gustiji. Zapravo, kana od 12 unca ima više mase zbog 39 grama šećera koji sadrži, u usporedbi s 125 miligrama zaslađivača u kantu diet koksa. Ova je manja razlika u gustoći između obje limenke samo tako da se događa da ukupna masa ili može pasti na obje strane prosječne gustoće čiste vode (samo nešto manje od 1 g / cm3, mijenjajući malo na temelju temperature, dostižući maksimalnu gustoća na 4 stupnja Celzijusa ili 39,2 stupnjeva celzijusa). To rezultira u jednoj mogu plutaju, a ostali učitelji u potonu i znanosti posvuda imaju trik da idu zajedno sa svojim često upitno točnim anegdotima. 😉

Bonus činjenice:

  • Jedna od uobičajenih ranijeg korištenja Bayerove droge heroin (da, ljudi Aspirin) bila je pomoći liječenju ljudi koji su bili ovisni o morfija, iako se heroin konačno pokazao kao zarazniji. Humoristički (ili ne, ovisno o vašoj perspektivi), kada je morfij prvi put izoliran iz opija 1805. godine, jedna od njezinih ranijeg korištenja bila je kao "ne-zarazna" droga za liječenje ljudi koji su bili ovisni o opijumu. Više o ovome možete pročitati: Kada je Bayer prodao heroin kao lijek za neugodnu kašalj
  • Bolja metoda koju je Archimedes mogao koristiti (koji ne bi zahtijevao ekstremnu preciznost) za rješavanje navodnog krunskog problema bio je kasnije sugerirao Galileo Galilei, odnosno usporediti suhu težinu s mokrom težinom. Konkretnije, najprije uravnotežite krunu i zlatni zalog na ljestvici u zraku. Zatim učinite isto, ali kada se uranja u vodu. Ako ne uspoređuju isti, jedan sadrži nešto što drugi ne.
  • Još jedna uobičajena anegdota u učionici jest da je Newton imao jabuku na glavi, što je inspiriralo njegov takozvani "eureka" trenutak o tome kako gravitacija djeluje. Iznenađujuće, ovo ima neku istinu. Vidi: Je li Newton stvarno imao pad Applea na glavi?

Ostavite Komentar