يقوم العديد من معلمي العلوم بمظاهرة يقومون فيها بتغليف علب مختومة من فحم الكوك و دايت كوك في خزان ماء. علبة الكوك على الفور المصارف، في حين أن علبة من حمية الكوك يطفو. وقد تكيف بعض المدربين هذه المظاهرة كتجربة لتعليم الطلاب مبادئ الكثافة والطفو. وتسمح التجارب للطلاب بإجراء القياسات بحيث يمكنهم وضع تفسير علمي للسلوك الملحوظ.
فيديو اليوم
الكثافة
الكثافة تمثل العلاقة بين كتلة المادة ومقدار المساحة التي تحتلها، ط. ه. ، حجمها. ويعبر العلماء عادة عن كثافة في وحدات متري من غرام لكل ملليلتر، أو ز / مل. الماء النقي يسجل كثافة 1.00 جم / مل. معظم السوائل الأخرى كثافة المعرض بين 0. 8 و 1. 3 غرام / مل.
تكوين فحم الكوك
تتكون كوكا كولا في الغالب من الماء. ولكنه يحتوي أيضا على 39 غرام من السكريات، في المقام الأول في شكل شراب الذرة عالية الفركتوز، أو هفس. وتظهر مركبات الكربون الهيدروفلورية التي تستخدمها شركة كوكا كولا ومعظم مصنعي المشروبات الغازية الأخرى حلاوة نسبية قدرها 160 مقارنة بحلاوة خط الأساس البالغة 100 عرض من السكروز أو سكر الطاولة. ويعكس هذا المقياس النسبي الحلاوة المتصورة، مما يعني أن هفكس الأذواق حرفيا 1. 6 مرات أحلى من كمية مساوية من السكروز. ونتيجة لذلك، يتطلب تناول المشروبات المحلاة باستخدام مركبات الكربون الهيدروفلورية تحلية أقل لتحقيق المستوى المطلوب من حلاوة من مشروب محلى بالسكروز.
تركيب حمية الكوك
يحتوي حمية الكوك على محلول اصطناعي: الأسبارتام. ويظهر الأسبارتام حلاوة متصورة تبلغ 180 مرة من السكر. أو، للمقارنة المباشرة أكثر، الأسبارتام يحمل حلاوة 113 مرات أكبر من شراب الذرة عالية الفركتوز. ونتيجة لذلك، دايت الكوك يتطلب فقط 0. 35 غراما من الأسبارتام لتحقيق نفس المستوى من حلاوة كما 39 غراما من هفس في فحم الكوك.
الطفو
ما إذا كان الكائن المصارف أو عوامات يعتمد على طفو لها. كائن وضعها في الماء يمارس قوة هبوطية على الماء. المياه، ومع ذلك، يدفع مرة أخرى. وينص مبدأ أرخميدس على أن القوة المزدهرة التي تمارسها المياه أو أي سوائل أخرى على جسم ما تساوي وزن المياه التي يشردها الجسم. إذا كان وزن المياه النازحة يتجاوز وزن الكائن، يطفو الكائن. وإلا، فإنه يغرق. وهذا يفسر جزئيا سبب تعويم السفن المعدنية. كما يفسر لماذا علبة ديت الكوك فحم الكوك. ولأن العلبتين يحملان أشكالا وأحجام متطابقة، فإنها تحل محل كميات متساوية من الماء عند المغمورة. ولكن حقيقة أن علبة فحم الكوك تعني أنه يجب أن تزن أكثر من كمية المياه التي تشردها، في حين أن علبة دايت كوك تزن أقل.
شرح رياضي
تحتوي كل من علب الكوك و الكوك على 12 أوقية سائلة.، أو 355 ملليلتر من السائل. كلا المشروبات تتكون أساسا من الماء. الفرق الرئيسي يكمن في التحلية. فحم الكوك يحتوي على حوالي 325 مل من الماء، بكثافة 1. 0 جم / مل، و 39 غراما من السكر. وبالتالي يمكن أن تزن محتويات 325 غرام + 39 غرام = 364 غرام. ومع ذلك، يمكن أن يحتوي على حمية من فحم الكوك، فقط 0. 3 غرام من الأسبارتام. وبالتالي فهي تتكون بالكامل تقريبا من الماء، وبالتالي فإن محتويات العلبة تزن حوالي 355 غرام. هذا الاختلاف في الوزن يجعل من حمية فحم الكوك كافية مزدهرة لتعويم. من حيث الكثافة، وكثافة النظام الغذائي الكوك هو تقريبا 1.00 غ / مل، نفس الماء. ومع ذلك، فإن فحم الكوك يظهر كثافة قدرها 1. 03 جم / مل.
