Після дуже теоретичних і суперечливих тем у останніх двох статтях ми збираємось повністю змінити курс і підняти питання, яке не повинно викликати сумнівів, оскільки воно має просту експериментальну перевірку, яку може зробити кожен, але хто знає?
Говорили про підвищення рівня води, яке очікують океани внаслідок глобального потепління, що призведе до танення великих мас льоду, як на Арктичному полюсі та в Антарктиді, та підняття рівня морів.
Цей факт з деякою частотою пов'язаний з таненням великих айсбергів, які плавають у морі.
Ми збираємося проаналізувати цей факт в ідеальних умовах. Тобто без урахування коливань, обумовлених температурою, солоністю, різницею щільності з цієї причини тощо.
Ми можемо почати з експерименту з орієнтацією. Давайте вип’ємо склянку, покладемо в неї кубики льоду, а потім додамо воду до позначки, яку ми зробили на склі. Тоді ми просто чекаємо, поки лід повністю розтане, і подивимося, чи піднявся рівень води, впав чи залишився незмінним.
Експеримент також можна провести, наповнивши склянку до краю плаваючим льодом, дочекавшись, поки лід розтане, і перевіривши, чи вода перелилася, чи рівень не впав, або нічого не сталося, і рівень залишається незмінним.
На фотографіях видно, можливо, не з особливою точністю, що рівень приблизно залишається незмінним.
Всім відомо, що лід пливе по воді. Чому? З тієї ж причини, яку ми пояснили у статті "Чому кораблі плавають?", тому що лід важить менше, ніж вода, і там ми пояснили, що це порівняння потрібно було зробити, взявши однаковий обсяг. Тобто порівняйте вагу 1 літра води, наприклад, з іншим льодом. Крижаний важить менше і тому плаває.
Загалом, зазвичай трапляється навпаки, тіла в твердому стані важать більше, ніж у рідкому, але вода є винятком. Коли вода застигає і перетворюється на лід, вона збільшується в об’ємі. І це збільшення об’єму - це те, що з’являється, плаваючи по воді. На малюнку Vs - частина льоду, яка знаходиться під водою, а див. Частина льоду, яка плаває.
Якщо ми подумаємо про склянку води і уявимо, що частина води (та, яку Vs зайняв на малюнку), склянки замерзне, що збільшиться в обсязі, як тільки вода перетвориться на лід, буде бути видно над вільною поверхнею води (Див. на малюнку). Якщо тепер подумати про зворотний процес, і лід розтане у воді (він займе об'єм Vs на малюнку), все повернеться до свого попереднього стану і рівень води в склянці не зміниться.
Більш суворо, можна міркувати про сили, що втручаються, кажучи, що вага, яка є силою, яка йде вниз, повинна бути збалансована іншою, як вона йде вгору. Якби ні, балансу не було б. Останній дорівнює вазі води, витісненої (Vs на малюнку) льодом, як встановлено Архімед. На закінчення, вага льоду (об'єм Ve + Vs) повинен дорівнювати вазі витісненої води (вона займала об'єм Vs). Іншими словами, загальна маса льоду дорівнює масі Vs води і, отже, при таненні вона буде займати саме обсяг витісненої води (Vs) і, отже, рівень води не зміниться.
У будь-якому випадку, питання на початку залишається:
Чому кажуть, що рівень води в океанах зростатиме?
І я збираюся додати ще два запитання:
Спочатку. Що станеться з рівнем води в склі, коли плавучий на ньому кубик льоду розтане, якщо в ньому буде маленька металева кулька?
По-друге. Що, якби замість металевої кульки це була пробка?
Читачам
Ті читачі, які наважуються зробити експеримент зі склянкою води з льодом, можуть надіслати мені фотографії (вони, мабуть, будуть кращими за мої), і я спробую їх опублікувати (із своїм ім'ям чи псевдонімом).
Теги: Архімед | Зберігається в: Без категорії
19 коментарів
Будь ласка, зосередьтесь на головній темі цього журналу та пишіть статті про задній прохід, наприклад, скільки часу потрібно, щоб куб нитки розтанув на задньому проході? або рік впливає на зміну клімату?
Коли ми вводимо лід з кулею всередині, набір куль-льоду глибший, ніж якби це був лише лід, саме куля робить лід більш зануреним, ніж сам лід здатний тонути відповідно до його об'ємного співвідношення., тоді, коли лід тане, а кулька падає на дно, лід «позбавляється» від зайвої ваги, яка зробила його більш потопленим, ніж він може, і тому лід піднімається, оскільки лід піднімається і стає менш потопленим, рівень води краплі.
Добре для мене, я щойно побачив, що проблема з м’ячем була вирішена в наступному дописі ...
Для Крістіни. Веселка насправді не має форми дуги, а скоріше окружності, тому, якщо ви побачите її замість землі, наприклад, з повітряної кулі, ви побачите ідеальну "коло-райдужку". Форма обумовлена кутом, під яким світло надходить до вас від заломлення світла у краплях води, яке завжди однакове. (з кресленням це зрозуміло відразу).
Я вважаю, що за цим самим принципом колись фізик переконав мене, що кілограм соломи важить менше кілограма каменів, оскільки через земну атмосферу кілограм каменів відчуває меншу тягу вгору, ніж кілограм соломи, я думаю, що якщо на льоду є кулька або пробка, це буде те саме, я кажу Кінець: якщо ти тут поруч і читаєш цей коментар, ти знаєш, що ні, я не маю привілейованого розуму, але у мене є інші привілейовані речі, якщо ти хочеш спробувати їх 😉
iPod Converter для Mac - це професійне програмне забезпечення, яке може перетворювати різні відео на ipod (ipod touch, ipod nano, ipod classic), включаючи mpeg, avi, flv, 3gp, wmv, divx, dvd і так далі конвертер ipod для конвертера macavi для конвертера macflv для mac
Як сказав Париж, я думаю, що проблема полягає не в льодах айсбергів, а в льоді, який знаходиться на більш «твердих поверхнях (читай суші), як в Антарктиді, фіордах, і взагалі в тій, що охоплює суші (Канада, північні країни ...), що льоду/снігу/води з самого початку немає в океанах, тож, слідуючи попередньому експерименту, було б так, ніби окрім плаваючого льоду ми поклали "пандус" або поверхню з невеликим нахилом і покласти туди ще кубики, щоб, коли вода розтане, вона надходила до склянки. У цьому випадку, якщо він підніметься вище позначеного рівня.
АНАЛЬНИЙ ДНЕВНИК 20 ХВИЛИН, дослідження, на зустрічі його “знаменитостей” (Школа, Кальво, тітка тощо) втретє змінює назву газети на “Трагедія в Барахас Анал”. Дивлячись на обкладинку, її майже так називають, оскільки вона більше підходить до візи. Роками вони звітуватимуть про кожну думку кожного прибиральника та прибиральниці і призначатимуть заступника директора з наукових досліджень Альбіно, щоб пояснити, чому літак прийняли за "дупу".
Ха-ха-ха ... цей розважливий меапілас видалив коментарі дівчат, бо вони показують свою дупу на своїх сторінках, ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-хау-хау-хау-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха-хау, хау-хау, хага, ха, ха, хахаха, хахахахахахахахахахахахахахахахахахахахахахахахахаха
Дуже цікаво, так, сер ... великий мудрий Архімеде. Звичайно, зараз танення Антарктиди повинно нас турбувати, якщо арктичний лід не має в собі величезного загону пробки. Як завжди, дуже гарне пояснення: Дуже дякую, докторе Аренас ! І маленьке запитання на випадок, якщо ви зможете розвинути його іншим днем: вдома ми дивувались, чому веселка має форму дуги, тобто чому вона набуває певної форми. Це через рефракцію ?
Крістіні, я думаю, я можу пояснити вам це, хоча я не знаю, чи це буде правильно (години, які ...) Головне - це кут, який ви повинні тримати з краплями води, щоб вони можуть розкладати світло, а це приблизно 42º. Ті краплі, які не утворюють цього кута оком, не дозволять побачити веселку; і якщо ви уявляєте це трохи, існує не тільки точка, яка утворює з вами 42º, але й дуга з них. Один із способів, який я можу придумати зараз, щоб "уявити" це, взяти квадрат і підтримати одну ногу на стіл, а інший на стіні. Якщо ви обернете квадрат на столі, ви отримаєте дугу, намальовану на стіні (уявіть, що кінці гіпотенузи - це ваше око і сама веселка). Сподіваюся, це вам послужило.
Справа з пробкою є більш кривавою. Можна подумати, що це якраз протилежне шару, і рівень підніметься, але ні, і помилка полягає в тому, що кулька, коли лід тане, повністю занурюється, тоді як пробка, коли лід тане, вона плаває з тим, що не зміщує весь його об’єм, як куля, але менше. Цікаво, що у випадку з пробкою рівень ... також підтримується! Міркування набагато краще видно з цифрами. Припустимо, що половина куба - це пробка, а половина лід. Ми беремо 0,25 г/см3 як щільність пробки та 0,9 г/см3 як щільність льоду (це приблизно, але цілком точно). Ми маємо об’єм 2 см3. Його загальна щільність становить 0,575 г/см3 (середнє значення для обох щільностей, оскільки однакові обсяги обох матеріалів), а загальна вага - 1,15 г (0,9 г води + 0,25 г пробки). Таким чином, він буде витісняти рівно 1,15 см3 води, залишаючись на плаву. Коли куб тане, 0,9 г води переходить до витіснення 0,9 см3 води (логічно, так?). З іншого боку, пробка, плаваючи, витісняє додаткову кількість води, еквівалентну власній вазі, яка, як ми вже говорили, становить 0,25 г. Тобто вона витісняє ще 0,25 см3 води. 0,9 + 0,25 1,15 см3 витісненої води продовжує витікати. Тоді рівень води зовсім не змінюється.
Щиро дякую, Луїсе! Я думаю, ми всі це зрозуміли тут, вдома. 🙂
Я прочитав статтю про Панамський канал, в якій сказано, що між поверхнями Атлантичного і Тихого океанів є кілька метрів різниці (це була одна з причин будівництва цього каналу). Закон зв'язку судна, і обидва океани мають однакову висоту? Дякую
Коли металевий куля укладений у лід, він стає менше ... але коли лід тане і тоне у воді, він стає трохи більшим (через підвищення температури), тим самим витісняючи більший об'єм води ... Тож рівень води підніметься!
Це пов’язано з тим, що гело знаходиться нижче рівня води або на тому ж рівні, але якщо гело виділяється або знаходиться вище води, рівень води збільшується, рекомендую повторити експеримент склянки з льодом стирчать
Коментарі закриті.
Про мене
Мене звуть Альбіно Аренас. Я доктор фізичних наук і професор університетської школи Політехнічного університету Мадрида. Наука була і є основною частиною мого життя, як і викладання. Ось чому я хочу запропонувати вам із цього блогу пояснення, анекдоти та експерименти, які дають відповіді (доступно для всіх) на такі цікаві явища, як чому небо блакитне? Чому виникає парниковий ефект? Що таке чорні діри ? або як працює підводний човен. Сподіваюся, вам сподобався цей щоденник та все, про що я вам розповім.