Vad är tyngre, vatten eller is?
On februari 9, 2021 by adminJag läste den här länken och jag såg aldrig ett definitivt svar. Man skulle tro att om du har 1000 pund vatten, och du frös det och väger det, skulle du fortfarande ha samma 1000 pund vatten när du väger vid havsnivå. Även om det finns mindre rörelse, eller hur?
Kommentarer
- Samma massa, olika densitet, så isen flyter på vattnet.
Svar
För alla praktiska ändamål förblir vikten 1000 pund när du fryser den. I teorin kommer vattnets massa att minska något genom kylning eftersom det kommer att innehålla mindre energi när det fryses, men effekten skulle vara helt försumbar.
Även om vikten kommer att vara densamma, expanderar vattnet i volym med ungefär en tiondel när den fryser (varför till exempel rör rör i isigt väder). Eftersom det därför är mindre tätt kommer ditt frysta block med 1000 pund is att flyta på vatten, men det beror på att dess volym har expanderat vid frysning och inte för att dess vikt har minskat.
Kommentarer
- +1 En viktigare effekt skulle vara den olika flytkraften på grund av att isen ' är större volym. Det skulle vara jättebra om du också kunde lägga till en uppskattning av denna effekt för fullständighet.
- @ahemmetter: För att vara rättvis mot Marco har frågan inget att göra med volym, densitet eller flytkraft.
- @James Eftersom frågan anger " vägd vid havsnivå ", kommer skillnaden i flytkraft att vara den största avvikelsen från rakt fram svar (1000 pund).
- @James, människor som inte har utbildats inom fysik säger ofta " vikt " när de verkligen talar om densitet. Även om frågan bokstavligen var: " vilket är tyngre … " är det ganska rimligt att tro att OP kommer att uppfyllas av ett svar som talar om densitet.
- @ahemmelter 10% volymökning är 100 pounds vattenvolym. Luft är 784 gånger mindre tät än luft: 2 uns extra kraft.
Svar
Beror på hur du definierar ”vikt” .
Om du menar vikt som i vektorn eller skalan av tyngdkraften som verkar på ett objekt, är Marco ”s svaret är vad du vill ha.
Det finns en tredje betydelse av vikt. Detta är i huvudsak ”vad en skala mäter”. Denna definition passar också med hur människor vanligtvis upplever effekterna av vikt.
Om vi använder den definitionen kan du säga att din vikt är det som motverkas av markens normala kraft när du står på jorden. Enligt denna definition är astronauter i omlopp också ”viktlösa”, även om de fortfarande har massa och tyngdkraften som verkar på dem.
Nu när du fryser vattnet förblir massan densamma (så den nedåtgående kraften $ mg $ är samma); men den uppåtgående flytkraften från luften ökar på grund av den ökade volymen. Eftersom massan s tays samma och flytkraften ökar, detta betyder att isblockets netto nedåtgående kraft kommer att minska, och därför skulle ”s” vikt ”mätt med en skala minska.
I samband med Quora-frågan Jag tror att den här tredje definitionen av vikt är den mest relevanta; eftersom det är det enklaste sättet att mäta vikt och typiskt är vad en lekman tänker på när de överväger ”hur mycket väger det här objektet?”. Det är därför folk kommer att säga att frysvatten kommer att minska vikten.
Om det vägdes i ett vakuum skulle du inte förvänta dig att det skulle ses en påvisbar viktförändring till frysning. Men vakuumförhållanden är inte den typiska mänskliga upplevelsen, och de flesta människor har inte tillgång till en vakuumkammare med en skala i den.
Lämna ett svar