Kāpēc barības diētas kokss peld, bet skābes regulāru koksu, vai ne?

2024 Autors: Sherilyn Boyd | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 09:37

Jautājums: ja jūs ievietojat Coca-Cola kannu ūdens peldē, tas izlietos. Tomēr, ja jūs ievietojat barības diēta kokss vienā un tajā pašā baseinā, tas varētu peldēt. (Vēl viens jautrs fakts: Coca-Cola tika izgudrots cilvēks, kurš meklē ārstēšanu par morfīnu atkarību, ko viņš ieguvis Pilsoņu kara laikā, un viņš to pārdeva kā Coca-Cola.)

Jebkurā gadījumā sākotnēji šī peldošā problēma, šķiet, ir kaut kas, kas pārtrauc fiziku, jo abas kārbas ir tieši tāds pats lielums un satur tieši tādu pašu šķidruma daudzumu. Protams, ikviens, kas kādu laiku kādreiz ieguva fizikas klasi, droši vien zina, kas vispirms padara noteiktu objektu peldošu, visvienkāršākajā iespējamā nozīmē ir tas, ka objekts pludiņos, ja tas izspiež daudz šķidruma (vai pietiekami blīvas gāzes ), kas sver vairāk nekā pati.

Kā jūs atceraties, viens no agrākais zināmo zinātnisko blīvuma lietojumu noteica seno grieķu matemātiķis un visapkārt nerd, Archimedes, kad Sirakūzas karalis it kā lūdza viņu noteikt, vai viņa kronis ir izgatavota no tā paša šķiedra viņš sākotnēji deva savu juvelieri. Karalis turēja aizdomu, ka juvelieris ir iemīļojis daļu no tā zelta, ko viņam dots, aizstājot to ar sudrabu, taču to nevarēja pierādīt, nekausējot viņa vainagu un fiziski salīdzinot to ar citu tāda paša izmēra zelta bloku kā oriģināls, kas nebija iespēja karalis gatavojas apsvērt.

Galu galā, Archimedes izķidra viltīgu plānu, lai iegremdētu vainagu un izmērītu ūdens daudzumu, ko tas pārvietoja, un salīdzināt to ar ūdens daudzumu, kas pārvietots ar vienādu masu tīra zelta. Ja vainags būtu izgatavots ar mazāk blīviem materiāliem nekā tīrs zelts (ieskaitot sudrabu), tas izstumtu vairāk ūdens nekā zelta stieni. No leģendas izriet, ka Arhimēds notika pēc šīs idejas, kad viņš uzlēca ūdens vannā un nosūtīja viļņus no ūdens, kas paklāja uz grīdas, kā rezultātā viņam bija jākaida cauri ielām, kas sauca Eureka! (Grieķu valoda "es to atradu").

Diemžēl, bet varbūt ne pārsteidzoši, gan Archimedes eureka moments, gan visa ideja par to, ka viņš iemērk kronis ūdenī, tiek uzskatīts par mākslas darbu, ko piedēvē atzītajam romiešu zinātniekam Vitruvijam 2 gadsimtā pēc tam, kad miris Archimeds. Turklāt tiek uzskatīts, ka, vienkārši iegremdējot vainagu ūdenī, Archimedes nebūtu pietiekami precīzi izmērīti, lai spriestu par to, vai kronī ir mazs sudrabs (vismaz ne ar pieejamajiem instrumentiem). Bet tas ir lielisks anekdots, lai vidusskolas zinātņu skolotāji varētu pateikt saviem skolēniem. (Vēl viens izplatīts, ko teica daudzi matemātikas skolotāji / profesori, ir tas, ka iemesls nav Nobela prēmijas par matemātiku, ir tādēļ, ka slavens matemātiķis nozaga Alfrēda Nobela meiteni. Diemžēl tas arī nav taisnība. Skatīt: Iemesls Nav Nobela prēmija matemātikā)

Jebkurā gadījumā neatkarīgi no šādu stāstu patiesības, arhimēdes vārds galu galā vienmēr būtu saistīts ar domu par blīvumu un peldspēju pēc tam, kad viņš rakstījis šādu zīmējumu Uz peldošām virsbūvēm: "Ja cietā šķilta viela tiek piespiedu kārtā iegremdēta, cietviela tiek virzīta uz augšu ar spēku, kas ir vienāds ar atšķirību starp tā svaru un izkliedētā šķidruma svaru."

Šodien šī ideja, protams, ir pazīstama kā Arhimēda princips.

Tātad, atgriežoties peldošo gāzēto dzērienu kārbās, no visa šī brīža mēs zinām, ka, ņemot vērā to, ka Diet Coke pludiņus un regulāru koksa krātuvi var iesaiņot, neskatoties uz to, ka pāris satur tādu pašu daudzumu šķidruma un tajā pašā kaņepes modelī, Koksa sastāvdaļām jābūt biezākām. Un faktiski 12 unces koksnes var saturēt vairāk masas, jo tajā ir 39 grami cukura, salīdzinot ar 125 miligramiem saldinātāja diētiskās koksnes kannā. Šī minūšu starpība starp blīvumu starp abām kannām notiek tā, ka vai nu kopējā masa var nokrist vai nu tīra ūdens vidējā blīvuma abās pusēs (tikai nedaudz mazāk par 1 g / cm3, nedaudz mainoties atkarībā no temperatūras, sasniedzot maksimālo blīvums 4 grādi pēc Celsija vai 39,2 grādi pēc Fārenheita). Rezultātā viena var peldēt, un pārējie iegrimšanas un zinātnes skolotāji visur ir triks, lai izietu kopā ar viņu bieži vien apšaubāmi precīzām anekdotām. ℘

Bonus fakti:

Viens no biežajiem Bayer narkotiku heroīna lietošanas gadījumiem (jā, aspirīna cilvēkiem) bija palīdzēt ārstēt morfīna atkarību no cilvēkiem, lai gan heroīns galu galā izrādījās arvien atkarīgāks. Humorēti (vai ne, atkarībā no jūsu viedokļa), kad 1805.gadā morfīns vispirms tika izolēts no opija, viens no tā agrīnajiem lietojumiem bija kā "neietilpstoša" narkotika, lai ārstētu cilvēkus, kas bija atkarīgi no opija. Jūs varat uzzināt vairāk šeit: Kad Bayer tirgo heroīnu kā nesaistošu klepu medikamentu
Vēlāk Galileo Galilei ierosināja labāku metodi, kuru varēja izmantot Archimedes (kam nebūtu nepieciešama ārkārtīga precizitāte), lai atrisinātu domājamās vainaga problēmas, proti, salīdzināt sauso svaru ar mitru svaru. Precīzāk, vispirms līdzsvarojiet zelta kroni un vienību ar mērogu gaisā. Pēc tam veiciet to pašu, bet, kad iegremdē ūdeni. Ja viņiem nav līdzsvara, viens satur kaut ko citu, tas nav.
Cits izplatīts zinātniskās klases anekdots ir tāds, ka Ņūtonam uz galvas nokritās ābols, kas iedvesmoja tā saukto "eureka" brīdi par to, kā smagums darbojās. Pārsteidzoši, ka šim cilvēkam ir kāda patiesība. Skatīt: Vai Newton tiešām ir Apple Fall uz viņa galvas