Почему на весах килограмм стали «перевесит» килограмм перьев?
Скорее всего, в детстве вам загадывали загадку: «Что тяжелее: килограмм стали или килограмм перьев?». «Подвох» заключается в том, что масса обоих предметов задана одинаковой, то есть 1 килограмм. Казалось бы, они должны весить одинаково, но «не все так однозначно», пишет «IFLSciencе».
Если взвесить 1 килограмм перьев и 1 килограмм стали в земной атмосфере, то чаша весов со сталью опустится ниже.
То есть сталь окажется «тяжелее» перьев.
Секрет кроется в выталкивающей силе.
Это явление описывает закон Архимеда: на любое тело, погруженное в жидкость или газ, действует вертикальная сила, которая толкает его вверх.
Эта сила равна весу жидкости или газа, которые это тело вытеснило.
Атмосфера состоит из газа, а значит там действует выталкивающая сила.
Поскольку перья занимают больший объем, чем сталь, они вытесняют больше воздуха, а значит, на них действует более сильная выталкивающая сила.
В результате сила, направленная вниз, для перьев оказывается чуть меньше, поэтому чаша весов с перьями приподнимется, а чаша со сталью опускается. Хотя в итоге окажется, что сталь, хоть и тяжелее, но разница совсем крошечная.
Перья состоят из кератина, плотность которого составляет около 1,3 г/см³.
Таким образом, 1 килограмм перьев вытесняет 751 см³ воздуха.
Плотность стали составляет 7,86 г/см³, и 1 килограмм стали вытесняет 127 см³.
Плотность воздуха на уровне моря составляет 0,0012 г/см³.
Выталкивающая сила, действующая на 751 см³ кератина, равна 0,92 грамм-сила (это сила с которой 1 грамм массы давит на что-то в условиях земной гравитации).
Для 127 см³ стали выталкивающая сила равна 0,155 грамм-сила.
Это означает, что в вакууме кератин весил бы 1 килограмм-сила, а в воздухе — 999,08 грамм-сила.
Сталь же в вакууме будет весить 1 килограмм-сила, а в воздухе — 999,85 грамм-сила.
19 октября, 20:46
101
Зеленский лично определяет имена исторических деятелей, чьи останки будут перезахоронены в Украине
19 октября, 13:56
75
Нехватка студентов и будущих учителей точных наук представляет собой серьезный вызов для Украины
15 октября, 21:36
108


