Co je těžší, voda nebo led?
On 9 února, 2021 by adminČetl jsem tento odkaz a nikdy jsem neviděl jednoznačnou odpověď. Člověk by si myslel, že pokud máte 1000 liber vody, zmrazíte ji a vážíte, budete mít stále stejných 1000 liber vody, když ji zvážíte na hladině moře. I když je méně pohybu, je to tak?
Komentáře
- Stejná hmotnost, různá hustota, takže led plave na vodě.
Odpověď
Z praktických důvodů váha po zmrazení zůstane 1 000 liber. Teoreticky se hmotnost vody poněkud sníží ochlazením, protože při zmrazení bude obsahovat méně energie, ale účinek by byl naprosto zanedbatelný.
Ačkoli bude hmotnost stejná, objem vody se zvětší přibližně o desetina, jak mrzne (proto například praskají trubky v ledovém počasí). Jelikož je tedy méně hustý, váš zmrzlý blok s hmotností 1 000 kilogramů ledu bude plavat na vodě, ale je to proto, že jeho objem se při zmrazení zvětšil, a ne proto, že se snížila jeho hmotnost.
Komentáře
- +1 Důležitějším účinkem by byl rozdílný vztlak kvůli většímu objemu ledu '. Bylo by skvělé, kdybyste také mohli přidat odhad tohoto efektu pro úplnost.
- @ahemmetter: Abychom byli spravedliví k Marcovi, otázka nemá nic společného s objemem, hustotou nebo vztlakem.
- @James Protože otázka určuje " vážené na hladině moře ", bude rozdíl ve vztlaku největší odchylkou od přímá odpověď (1 000 liber).
- @James, lidé, kteří nemají vzdělání v přírodních vědách, často říkají " weight " když skutečně mluví o hustotě. I když otázka doslova zněla, " která je těžší … " je celkem rozumné si myslet, že OP bude uspokojen odpověď, která hovoří o hustotě.
- @ahemmelter 10% nárůst objemu je 100 liber objemu vody. Vzduch je 784krát méně hustý než vzduch: 2 unce síly navíc.
Odpověď
Záleží na tom, jak definují „weight“ .
Pokud máte na mysli váhu jako ve vektoru nebo skalár gravitace působící na objekt, Marco odpověď je to, co chcete.
Existuje třetí význam váhy. To je v podstatě „to, co měřítko měří“. Tato definice také odpovídá tomu, jak lidé obvykle pociťují účinky váhy.
Použijeme-li tuto definici, pak když stojíte na Zemi, dalo by se říci, že vaše váha je to, proti čemu působí normální síla země. Podle této definice jsou astronauti na oběžné dráze také „beztížní“, přestože stále mají hmotnost a gravitace, která na ně působí.
Když nyní zmrazíte vodu, hmotnost zůstane stejná (takže síla dolů $ mg $ je stejný); ale vztlaková síla vzhůru ze vzduchu se zvyšuje v důsledku zvětšeného objemu. Protože hmota s zůstává stejný a vztlak se zvyšuje, to znamená, že se čistá síla směrem dolů bloku ledu sníží, a proto by se snížila jeho „váha“ měřená stupnicí.
V kontextu otázky Quora Myslím si, že tato třetí definice hmotnosti je nejdůležitější; protože je to nejjednodušší způsob měření hmotnosti a obvykle si o něm laik myslí, když vezme v úvahu „kolik váží tento objekt?“. To je důvod, proč lidé řeknou, že mrznoucí voda sníží její hmotnost.
Pokud by byla vážena ve vakuu , neočekávali byste, že by došlo k detekovatelné změně hmotnosti kvůli do mrazu. Podmínky vakua však nejsou typickou lidskou zkušeností a většina lidí nemá přístup do vakuové komory se stupnicí.
Napsat komentář