Warum schwimmen Dosen mit Diet Coke, Dosen mit normalem Cola dagegen nicht?

Warum schwimmen Dosen mit Diet Coke, Dosen mit normalem Cola dagegen nicht?

Interessante Tatsache: Wenn Sie eine Dose Coca-Cola in ein Wasserbecken füllen, sinkt diese. Wenn Sie jedoch eine Dose Diet Coke in den gleichen Pool geben, würde sie schwimmen. (Eine weitere lustige Tatsache: Coca-Cola wurde von einem Mann erfunden, der ein Heilmittel für die Morphinsucht sucht, die er während des Bürgerkriegs erworben hatte, und er vermarktete Coca-Cola als solche.)

In jedem Fall scheint dieses schwebende Problem anfangs etwas zu sein, das die Physik bricht, weil beide Dosen genau die gleiche Größe haben und genau die gleiche Flüssigkeitsmenge enthalten. Natürlich weiß jeder, der jemals an einem Physikunterricht teilgenommen hat, wahrscheinlich, was ein bestimmtes Objekt überhaupt schwimmt, im einfachsten Sinne ist es, dass ein Objekt schwimmt, sofern es eine Flüssigkeitsmenge (oder ausreichend dichtes Gas) verdrängt ) das wiegt mehr als sich selbst.

Wie Sie sich vielleicht erinnern, war eine der ersten bekannten wissenschaftlichen Anwendungen von Dichte der alte griechische Mathematiker und Allround-Nerd Archimedes, als der König von Syrakus ihn angeblich gefragt hatte, ob seine Krone aus dem gleichen Goldbarren besteht oder nicht er hatte ursprünglich seinen Juwelier gegeben. Der König vermutete, dass der Juwelier etwas von dem Gold, das er bekommen hatte, in Silber gesteckt hatte, aber es nicht beweisen konnte, ohne seine Krone einzuschmelzen und es mit einem anderen Goldblock zu vergleichen, der dieselbe Größe wie das Original hatte. was keine Option war, die der König in Betracht ziehen würde.

Schließlich hat Archimedes einen gerissenen Plan ausgeheckt, um die Krone zu tauchen und die Wassermenge zu messen, die sie verdrängte, und sie mit der Wassermenge zu vergleichen, die durch eine gleiche Masse an reinem Gold ersetzt wurde. Wenn die Krone aus weniger dichten Materialien als aus reinem Gold (einschließlich Silber) hergestellt worden wäre, würde sie mehr Wasser verdrängen als der Goldbarren. Der Legende nach kam Archimedes auf diese Idee, als er in ein Bad voller Wasser sprang und Wellen von Badewasser auf den Boden fallen ließ, was dazu führte, dass er nackt durch Eure Straßen schrie und Eureka schrie! (Griechisch für "Ich habe es gefunden").

Traurig, aber vielleicht nicht überraschend, wird davon ausgegangen, dass sowohl der Eureka-Moment von Archimedes als auch die ganze Idee, dass er die Krone in Wasser taucht, eine Fiktion ist, die dem berühmten römischen Gelehrten Vitruvius zugeschrieben wird, zwei Jahrhunderte nach Archimedes 'Tod. Es wird außerdem davon ausgegangen, dass ein einfaches Eintauchen der Krone in Wasser nicht genau genug Messwerte für Archimedes gegeben hätte, um zu beurteilen, ob die Krone etwas Silber enthielt oder nicht (zumindest nicht mit den verfügbaren Werkzeugen). Aber es ist eine großartige Anekdote für High-School-Lehrer, die ihren Schülern sagen, denke ich. (Ein anderer, von vielen Mathematiklehrern / -professoren verbreiteter Artikel ist der, dass es keinen Grund für den Nobelpreis für Mathematik gibt, weil ein berühmter Mathematiker Alfred Nobels Mädchen gestohlen hat. Leider trifft dies auch überhaupt nicht zu. Siehe: Der Grund: Nein Nobelpreis für Mathematik)

Auf jeden Fall würde der Name Archimedes, unabhängig von der Richtigkeit solcher Geschichten, für immer mit der Idee von Dichte und Auftrieb verbunden sein, nachdem er in seinem Wahrzeichen folgendes geschrieben hatte: Auf schwimmenden Körpern: "Wenn ein Feststoff, der leichter als ein Fluid ist, zwangsweise darin eingetaucht wird, wird der Feststoff um eine Kraft nach oben getrieben, die der Differenz zwischen seinem Gewicht und dem Gewicht des verdrängten Fluids entspricht."

Heute ist diese Idee natürlich als das Prinzip von Archimedes bekannt.

Zurück zu den Dosen schwimmender Sprudelgetränke - wir wissen von all dem, dass eine Dose Diet Coke und eine reguläre Dose Cola-Spülen gegeben sind, obwohl das Paar die gleiche Flüssigkeitsmenge und das gleiche Dosenmodell enthält Die zusammengesetzten Zutaten von Cola müssen dichter sein. In der Tat hat eine 12-Unzen-Dose Cola mehr Masse wegen der 39 Gramm Zucker, die er enthält, verglichen mit den 125 Milligramm Süßstoff in einer Dose Diet Coke. Dieser winzige Dichteunterschied zwischen den beiden Dosen führt zufällig dazu, dass die Gesamtmasse der beiden Dosen auf beide Seiten der durchschnittlichen Dichte von reinem Wasser fällt (nur etwas weniger als 1 g / cm 3, je nach Temperatur geringfügig variiert) und sein Maximum erreicht Dichte bei 4 Grad Celsius oder 39,2 Grad Fahrenheit). Dies führt dazu, dass die eine schweben kann und die andere untergeht und Lehrer in der Natur überall einen Trick haben, um ihre oft fragwürdig genauen Anekdoten zu begleiten. 😉

Bonus Fakten:

  • Eine der häufigen frühen Anwendungen des Bayer-Arzneimittels Heroin (ja, die Aspirin-Bevölkerung) bestand in der Behandlung von Morphinsüchtigen, obwohl sich Heroin letztendlich als süchtig machender erwies. Humorvoll (oder nicht, abhängig von Ihrer Perspektive), als Morphin 1805 erstmals aus Opium isoliert wurde, war eine seiner ersten Anwendungen ein "nicht-süchtig" wirkendes Medikament zur Behandlung von Opiumsüchtigen. Mehr dazu lesen Sie hier: Als Bayer Heroin als nicht süchtig machendes Hustenmittel auf den Markt brachte
  • Eine bessere Methode, die Archimedes hätte anwenden können (was keine extreme Präzision erfordert hätte), um das vermeintliche Kronenproblem zu lösen, wurde später von Galileo Galilei vorgeschlagen, nämlich das Trockengewicht mit dem Nassgewicht zu vergleichen. Insbesondere balancieren Sie zuerst die Krone und den Goldklumpen auf einer Skala in der Luft. Als nächstes tun Sie dasselbe, aber wenn Sie in Wasser getaucht werden. Wenn sie das Gleiche nicht ausgleichen, enthält einer etwas, der andere nicht.
  • Eine weitere häufige Anekdote aus der Wissenschaftsklasse ist, dass Newton einen Apfel auf den Kopf fallen ließ, der seinen sogenannten „Eureka“ -Moment dazu inspirierte, wie die Schwerkraft funktioniert. Überraschenderweise hat dieser eine Wahrheit. Siehe: Hat Newton wirklich einen Apfel auf den Kopf fallen lassen?

Lassen Sie Ihren Kommentar