Dlaczego puszki z dietą Koks pływa, ale puszki zwykłej koksu?

2024 Autor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 09:39

Ciekawostka: jeśli umieścisz puszkę Coca-Coli w kałuży wody, zatonie. Jeśli jednak umieścisz puszkę z dietetyczną colą w tej samej sadzawce, wypłynie. (Kolejny zabawny fakt: Coca-Cola została wymyślona przez mężczyznę poszukujących lekarstwa na uzależnienie morfiny, które nabył podczas wojny secesyjnej, i wprowadził na rynek Coca-Colę.)

W każdym razie początkowo ten pływający problem wydaje się czymś, co łamie fizykę, ponieważ obie puszki mają dokładnie taki sam rozmiar i zawierają dokładnie taką samą ilość płynu. Oczywiście, każdy, kto kiedykolwiek zajął się fizyką, prawdopodobnie wie, co sprawia, że dany obiekt płynie w pierwszej kolejności, w najprostszym możliwym sensie, że obiekt będzie unosił się pod warunkiem, że wypiera on pewną ilość cieczy (lub wystarczająco gęsty gaz). ), który waży więcej niż on sam.

Jak zapewne pamiętacie, jednym z pierwszych znanych naukowych zastosowań gęstości był starożytni grecki matematyk i wszechstronny nerd, Archimedes, gdy król Syrakuzy rzekomo poprosił go o ustalenie, czy jego korona została wykonana z tego samego sztabki czystego złota pierwotnie dał swego jubilera. Król podejrzewał, że jubiler włożył trochę złota, które mu podano, zastępując je srebrem, ale nie mógł tego udowodnić bez stopienia korony i fizycznego porównania go z innym blokiem złota o tym samym rozmiarze co oryginał, co nie było opcją, którą król zamierzał rozważyć.

Ostatecznie Archimedes wykluł sprytny plan, aby zanurzyć koronę i zmierzyć ilość wody, którą przesiedlił, i porównać ją do ilości wody wypartej równą masą czystego złota. Gdyby korona została wykonana z mniej gęstych materiałów niż czyste złoto (w tym srebro), wypierałaby więcej wody niż sztabka złota. Legenda głosi, że Archimedes doszedł do tego pomysłu, kiedy wskoczył do wanny pełnej wody i spuścił fale wody kąpielowej spływającej na podłogę, co sprawiło, że biegał nago po ulicach krzycząc Eureka! (Grecki za "Znalazłem").

Niestety, ale może nie jest to zaskakujące, zarówno eureka Archimedesa, jak i cała idea jego zatopienia korony w wodzie są uważane za dzieło literackie, przypisywane znanemu uczonemu rzymskiemu Witruwiuszowi, pełne 2 wieki po śmierci Archimedesa. Ponadto uważa się, że zwykłe zanurzenie korony w wodzie nie dałoby wystarczająco dokładnych pomiarów, aby Archimedes mógł ocenić, czy korona zawiera trochę srebra (przynajmniej nie za pomocą dostępnych narzędzi). Ale to świetna anegdota dla licealnych nauczycieli przedmiotów przyrodniczych, aby powiedzieć swoim studentom, jak sądzę. (Innym często powtarzanym przez wielu nauczycieli matematyki / profesora jest to, że nie ma nagrody Nobla w matematyce, ponieważ słynny matematyk ukradł dziewczynę Alfreda Nobla, ale nie jest to w ogóle prawdziwe) Zobacz: Przyczyna Nie ma Nagroda Nobla w dziedzinie matematyki)

W każdym razie, niezależnie od prawdziwości takich opowieści, imię Archimedesa ostatecznie na zawsze zostanie połączone z ideą gęstości i pływalności po tym, jak napisał w swoim najważniejszym dziele, Na pływających jednostkach: "Jeśli ciało stałe jest lżejsze niż ciecz, zostanie ono w nim zanurzone, ciało stałe będzie napędzane do góry siłą równą różnicy między jego ciężarem a ciężarem przemieszczonego płynu."

Dziś ten pomysł jest oczywiście znany jako Zasada Archimedesa.

Więc wracając do puszek pływających napojów gazowanych - wiemy z tego wszystkiego, że biorąc pod uwagę puszkę z dietetyczną colą i zwykłą puszkę zlewów koksu, mimo pary zawierającej taką samą ilość płynu i w tym samym modelu puszki, regularne Połączone składniki koksu muszą być bardziej gęste. I faktycznie, 12-uncjowa puszka koksu ma więcej masy z powodu 39 gramów cukru, który zawiera, w porównaniu do 125 miligramów środka słodzącego w puszce dietetycznej coli. Ta minutowa różnica gęstości pomiędzy obydwoma puszkami powoduje, że całkowita masa jednej z puszek spada po każdej stronie średniej gęstości czystej wody (tylko nieco mniej niż 1 g / cm3, zmienia się nieznacznie w zależności od temperatury, osiągając maksimum gęstość w 4 stopniach Celsjusza lub 39,2 stopniach Fahrenheita). To powoduje, że można się unosić, a inni tonący i nauczyciele przedmiotów ścisłych na całym świecie mają sztuczkę, która pasuje do ich często wątpliwych anegdot. 😉

Dodatkowe fakty:

Jednym z najczęstszych wczesnych zastosowań heroiny Bayera Heroina (tak, ludzie Aspiryny) było pomaganie ludziom uzależnionym od morfiny, mimo że Heroin ostatecznie okazał się bardziej uzależniający. Humoralnie (lub nie, w zależności od twojej perspektywy), kiedy morfina została po raz pierwszy wyodrębniona z opium w 1805 roku, jednym z jej wczesnych zastosowań był "nie uzależniający" lek do leczenia osób uzależnionych od opium. Możesz przeczytać więcej na ten temat tutaj: Kiedy Bayer Marketed Heroin jako nie-uzależniający lek na kaszel
Lepsza metoda, którą Archimedes mógł wykorzystać (która nie wymagałaby ekstremalnej precyzji), aby rozwiązać rzekomy problem z koroną, został później zasugerowany przez Galileo Galilei, a mianowicie porównać suchą wagę z mokrą masą. Dokładniej, najpierw zrównoważyć koronę i bryłę złota na skali w powietrzu. Następnie zrób to samo, ale po zanurzeniu w wodzie. Jeśli nie balansują to samo, jeden zawiera coś, czego drugi nie robi.
Inną popularną anegdotą w klasie naukowej jest to, że Newton miał na głowie jabłko, co zainspirowało jego tak zwany moment "eureka" do działania grawitacji. Co zaskakujące, ta ma trochę prawdy. Zobacz: Czy Newton naprawdę miał jabłko spadające na głowę