لماذا علب من الكوك الدايت تعويم لكن علب من الكوك العادي لا؟

2024 مؤلف: Sherilyn Boyd | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 09:38

على أي حال ، في البداية ، تبدو هذه المشكلة الطافية وكأنها شيء يكسر الفيزياء لأن العلبتين هما نفس الحجم بالضبط وتحتويان على نفس الكمية من السائل. وبالطبع ، فإن أي شخص سبق له أن درس في الفيزياء في مرحلة ما ربما يعرف ما الذي يجعل الكائن المعين يطفو في المقام الأول ، بأبسط معاني ممكنة ، هو أن الجسم سوف يطفو شريطة أن يزيح كمية من السائل (أو غاز كثيف بما فيه الكفاية). ) التي تزن أكثر من نفسها.

كما قد تتذكر ، كان أحد أقدم الاستخدامات العلمية المعروفة للكثافة من قبل عالم الرياضيات اليوناني القديم وكل الطالب الذي يدرسه ، أرخميدس عندما طلب ملك سيراكيوز منه أن يحدد ما إذا كان تاجه مصنوعًا من نفس شريط الذهب الخالص أم لا. كان في الأصل أعطاه الجواهري. كان الملك يشك في أن الصائغ قد استورد بعض الذهب الذي أعطاه ، واستبدله بالفضة ، لكنه لم يستطع إثبات ذلك دون أن يذوب تاجه وقارنه جسديًا بقطعة أخرى من الذهب بنفس حجم القطعة الأصلية ، الذي لم يكن خيارًا كان الملك يفكر فيه.

وفي النهاية ، قام أرخميدس بتحضير خطة ماكرة لإغراق التاج وقياس كمية المياه التي تشردها ومقارنتها مع كمية المياه التي شردتها كتلة متساوية من الذهب الخالص. إذا كان التاج مصنوعًا بمواد أقل كثافة من الذهب الخالص (بما في ذلك الفضة) ، فإنه سيحل محل المزيد من الماء من قضيب الذهب. تقول الأسطورة أن أرخميدس حدث عند هذه الفكرة عندما قفز إلى حمام مملوء بالماء وأرسل موجات من مياه الاستحمام المتتالية إلى الأرض ، مما أدى إلى تشغيله عارياً في الشوارع وهو يصرخ على يوريكا! (اليونانية "لقد وجدتها").

من المحزن ، ولكن ليس من المستغرب ، أن كل من لحظة أرخميدس أوريكا وفكرته الكاملة في غمر التاج في الماء يعتقد أنها عمل خيالي ، منسوبة إلى العالم الروماني الشهير فيتروفيوس ، وهو قرن كامل بعد وفاة أرخميدس. علاوة على ذلك ، يعتقد أن مجرد غمر التاج في الماء لم يكن قد أعطى قياسات دقيقة بما يكفي لأرشميدس لإصدار حكم حول ما إذا كان التاج يحتوي على فضية صغيرة (على الأقل ليس بالأدوات المتوفرة لديه). لكنه يجعل حكاية عظيمة لمدرسي العلوم في المدرسة الثانوية لإخبار طلابهم على ما أعتقد. (وهناك قول شائع آخر من قبل أستاذ الرياضيات / الأستاذ هو أن السبب في عدم وجود جائزة نوبل للرياضيات هو أن عالم رياضيات شهير سرق فتاة ألفريد نوبل. لسوء الحظ ، هذا ليس صحيحًا على الإطلاق. انظر: السبب لا يوجد جائزة نوبل في الرياضيات)

على أي حال ، بغض النظر عن صحة هذه الحكايات ، فإن اسم أرخميدس سوف يرتبط في النهاية بفكرة الكثافة والطفو بعد أن كتب ما يلي في قصته البارزة ، على الأجسام العائمة: "إذا ما انغمست فيه مادة صلبة أخف من السوائل ، فستدفع المادة الصلبة صعودًا بقوة مساوية للفرق بين وزنه ووزن السائل النازح".

واليوم تعرف هذه الفكرة بالطبع باسم مبدأ أرخميدس.

حقائق المكافأة:

• كان أحد الاستخدامات المبكرة الشائعة لعقار باير هيروين (نعم ، شعب الأسبرين) هو المساعدة في علاج الأشخاص الذين أدمنوا المورفين ، على الرغم من أن الهيروين أثبت في النهاية أنه أكثر إدمانًا. وبصورة مضحكة (أو لا ، حسب وجهة نظرك) ، عندما تم عزل المورفين أولاً من الأفيون في عام 1805 ، كان أحد استخداماته المبكرة بمثابة عقار "غير إدماني" لعلاج الأشخاص الذين أدمنوا الأفيون. يمكنك قراءة المزيد عن هذا هنا: عندما تسوق شركة باير الهيروين كدواء السعال غير الإدماني
• الطريقة الأفضل التي استخدمها أرخميدس (والتي لم تكن تتطلب الدقة القصوى) لحل مشكلة التاج المفترض ، اقترحها غاليليو غاليلي فيما بعد ، وهي مقارنة الوزن الجاف بالوزن الرطب. وبشكل أكثر تحديدًا ، قم أولاً بتوازن التاج وقطعة الذهب على مقياس في الهواء. المقبل ، أن تفعل الشيء نفسه ، ولكن عندما غمرتها في الماء. إذا لم يكن لها نفس التوازن ، فستحتوي على شيء لا يحتويه الآخر.
• وهناك حكاية أخرى شائعة في فصول العلوم هي أن نيوتن كان له سقوط تفاح على رأسه ، مما ألهم ما يسمى بلحظة "يوريكا" حول كيفية عمل الجاذبية. بشكل مدهش بما فيه الكفاية ، هذا واحد لديه بعض الحقيقة في ذلك. انظر: Did Newton Really Have a Apple Fall on his Head