Co jest cięższe, woda czy lód?
On 9 lutego, 2021 by adminCzytałem ten link i nigdy nie widziałem jednoznacznej odpowiedzi. Można by pomyśleć, że gdybyś miał 1000 funtów wody i zamroził ją i zważył, nadal miałbyś te same 1000 funtów wody, gdy jest ważony na poziomie morza. Chociaż ruch jest mniejszy, prawda?
Komentarze
- Ta sama masa, inna gęstość, więc lód pływa po wodzie.
Odpowiedź
Ze względów praktycznych waga pozostanie 1000 funtów po zamrożeniu. Teoretycznie masa wody zmniejszy się nieco w wyniku chłodzenia, ponieważ po zamrożeniu będzie zawierała mniej energii, ale efekt byłby całkowicie nieistotny.
Chociaż waga będzie taka sama, objętość wody zwiększa się o około dziesiątej, gdy zamarza (dlatego na przykład rury pękają podczas oblodzenia). Ponieważ jest w związku z tym mniej gęsty, zamrożony blok o wadze 1000 funtów lodu będzie unosił się na wodzie, ale dzieje się tak dlatego, że jego objętość zwiększyła się po zamarznięciu, a nie dlatego, że zmniejszyła się jego waga.
Komentarze
- +1 Ważniejszym efektem byłaby różna pływalność spowodowana większą ' objętością lodu. Byłoby wspaniale, gdybyś mógł również oszacować ten efekt pod kątem kompletności.
- @ahemmetter: Aby być uczciwym wobec Marco, pytanie nie ma nic wspólnego z objętością, gęstością ani pływalnością.
- @James Ponieważ pytanie określa " zważone na poziomie morza ", różnica w pływalności będzie największym odchyleniem od prosta odpowiedź (1000 funtów).
- @James, osoby bez wykształcenia fizycznego często mówią " waga " kiedy naprawdę mówią o gęstości. Mimo że pytanie brzmiało dosłownie ", co jest cięższe … ", rozsądne jest myślenie, że PO będzie usatysfakcjonowany odpowiedź, która mówi o gęstości.
- @ahemmelter Wzrost objętości o 10% to 100 funtów objętości wody. Powietrze ma 784 razy mniejszą gęstość niż powietrze: 2 uncje dodatkowej siły.
Odpowiedź
Zależy od tego, jak definiują „wagę” .
Jeśli masz na myśli wagę jak w wektorze lub skalarze grawitacji działającej na obiekt, Marco „s Odpowiedź jest taka, jakiej chcesz.
Istnieje trzecie znaczenie wagi. Jest to zasadniczo „to, co mierzy waga”. Ta definicja pasuje również do tego, jak ludzie zazwyczaj odczuwają skutki wagi.
Jeśli użyjemy tej definicji, to stojąc na Ziemi, możesz powiedzieć, że twoja waga jest tym, co jest przeciwstawiane normalnej sile działającej na ziemię. Zgodnie z tą definicją astronauci na orbicie są również „nieważcy”, mimo że nadal mają masę i grawitacja działająca na nie.
Teraz, kiedy zamarzasz wodę, masa pozostaje taka sama (więc siła działająca w dół $ mg $ jest to samo), ale siła wyporu powietrza skierowana ku górze wzrasta z powodu zwiększonej objętości jest taka sama, a wyporność wzrasta, oznacza to, że siła netto bloku lodu w dół zmniejszy się, a zatem jego „ciężar” mierzony na wadze zmniejszy się.
W kontekście pytania Quora Myślę, że ta trzecia definicja wagi jest najbardziej odpowiednia; ponieważ jest to najłatwiejszy sposób pomiaru wagi i zazwyczaj o tym myśli laik, gdy zastanawiają się, „ile waży ten przedmiot?”. Dlatego ludzie powiedzą, że zamarznięta woda zmniejszy jej wagę.
Gdyby była ważona w próżni , nie spodziewałbyś się zauważalnej zmiany wagi z powodu zamarznąć. Ale warunki próżniowe nie są typowym doświadczeniem ludzkim i większość ludzi nie ma dostępu do komory próżniowej ze skalą.
Dodaj komentarz