Czy to unosi się na wodzie?

Kim i Filip robią zupę. Kroją warzywa i umieszczają je w garnku wypełnionym wodą. Kim, popatrz! Kawałki marchewki i ziemniaków opadają na dno, podczas gdy kawałki cebuli, brokuł i pieczarek dalej unoszą się na powierzchni. Przyjrzyjmy się temu!

Weźmy kawałek marchewki i kawałek pieczarki tych samych rozmiarów. Czym się od siebie różnią? Kawałek marchewki jest cięższy niż kawałek pieczarki. Czy to dlatego marchewka opada na dno? Cóż, nie do końca chodzi o ciężar danego kawałka.

Raczej chodzi o to, jak gęsto rozmieszczona jest masa na danej objętości, czyli o gęstość. Wszystko co ma masę i zajmuje jakąś objętość posiada także gęstość. Im więcej masy w danej objętości, tym większa jest gęstość. Im mniejsza ilość masy w danej objętości, tym mniejsza gęstość. Warzywa takie jak ziemniaki czy marchewka opadają na dno, ponieważ ich gęstość jest większa niż gęstość wody.

Cebula, pieczarki i brokuły mają mniejszą gęstość niż woda, więc unoszą się na jej powierzchni. Ale super. Myślałem, że unoszą się dlatego, że są zepsute! Faktycznie, słyszałem że świeże jajka opadają na dno, a zepsute unoszą się! Czy w ich przypadku też chodzi o gęstość?

Dokładnie! Świeże jajko ma większą gęstość niż woda, więc opada na dno garnka. Jednak wewnątrz jajka, które jest zepsute tworzy się mały pęcherz wypełniony gazem. Gaz ma niższą gęstość i za jego sprawą jajko unosi się na wodzie. Jednak możemy sprawić, że świeże jajko także będzie się unosić! Musimy po prostu dodać do wody soli.

Gdy sól rozpuszcza się w wodzie, zwiększa się gęstość wody. Po pewnym czasie, gęstość słonej wody stanie się większa niż ta świeżego jajka. Będzie do tego potrzeba sporo soli, ale w końcu jajko zacznie unosić się na powierzchni wody! To czy jakiś przedmiot opada na dno, czy unosi się na powierzchni może zależeć od jego kształtu, więc czasami możemy sprawić, że będzie się on unosił na wodzie, jeśli zmienimy jego kształt! Spróbujmy!

Weźmy dwa identyczne kawałki folii aluminiowej. Z jednego jej kawałka zróbmy gęsto zbitą kulkę i włóżmy ją do wody. Kulka opada na dno garnka, ponieważ gęstość aluminium jest większa, niż gęstość wody. Teraz weźmy drugi kawałek folii i zwińmy go tak, że będzie przypominał tackę albo łódkę. Umieść łódkę delikatnie na powierzchni wody.

Unosi się! Możemy nawet dodać do niej więcej ciężaru poprzez umieszczenie w niej kilku monet. Sprawdź, ile monet możesz umieścić w łódce, zanim zacznie tonąć. Powierzchnia łódki, która styka się z wodą jest dużo większa niż w przypadku kulki z folii aluminiowej. Ciężar łódki rozłożony jest na większej powierzchni.

Ze względu na kształt jaki ma aluminiowa łódka, wydaje się ona mieć mniejszą gęstość niż w rzeczywistości. To pozwala łódce płynąć. Z tego samego powodu ciężkie statki towarowe zbudowane ze stali są w stanie unosić się na powierzchni wody i przepływać oceany! To, czy dany przedmiot tonie, czy unosi się na wodzie zależy od jego gęstości w porównaniu do gęstości cieczy, w której się znajduje oraz od powierzchni jaką przedmiot ten styka się z cieczą. Zróbmy ziemniaczane łódki, które będą pływać po naszej zupie!

Albo możemy dodać więcej soli, żeby utrzymały się na powierzchni. To raczej kiepski pomysł...