Care dintre băuturile tale preferate se vor scufunda și ce băuturi carbogazoase vor înota? Densitatea este la maxim!

Îmi amintesc, în copilărie, scufundându-mă pe fundul piscinei pentru a recupera cutii neacoperite de sifon. Nu, cineva nu a scăpat din greșeală conservele de sodă în piscină. În schimb, părinții noștri au aruncat cutiile de sodă nedeschise în piscină ca joc pe data de 4 iulie sau oricând au vrut să ne țină ocupați. Gândiți-vă la asta, nu sunt sigur de ce am continuat să preluăm conservele, dar am făcut-o. Deci, pe baza experienței mele personale, am știut că conservele nedeschise de sodă se scufundă în apă. . . până am văzut prima mea cutie de sodă plutind. De ce plutesc unele cutii de sodă și altele se scufundă?

SICK Science® este o marcă comercială înregistrată a Steve Spangler, Inc. Toate drepturile rezervate.

Materiale experimentale

  • Un sortiment de cutii de sodă nedeschise (dietetice, obișnuite, de marcă, generice) Notă: Folosiți cutii standard de 12 uncii. Mini-cutii nu vor funcționa.
  • Un recipient mare și adânc de apă, cum ar fi o găleată de 5 galoane sau un acvariu

    • Videoclipuri experimentale

    Experiment

    experiments

    Adresați-vă publicului întrebarea: „Va pluti sau se va scufunda în cutia cu apă? După ce strângeți răspunsul tuturor, așezați cutia de sodă obișnuită în apă și observați că se scufundă până la fund.

    Luați o cutie de sodă dietetică și puneți aceeași întrebare. Asigurați-vă că subliniați faptul că conservele au exact aceeași dimensiune și formă și conțin aceeași cantitate de lichid (comparați numărul de mililitri - probabil 355 ml). Așezați cutia de sodă dietetică în apă. Plutește! Agitați cutia dintr-o parte în alta pentru a arăta publicului că nu există bule prinse sub fund. Încă plutește. De ce?

    Lăsați grupul să experimenteze diferite tipuri de sifon. De ce plutesc băuturile alimentare dietetice și bauturile obișnuite se scufundă, indiferent de marcă?

    Cum functioneazã

    Această demonstrație este un mod excelent de a afla despre densitate. Puteți determina cât de dens este un obiect folosind ecuația densității: Densitate = Masă împărțită la Volum. Densitatea apei este de 1,0 grame pe mililitru. Orice obiect care are o densitate mai mare de 1,0 g/mL se va scufunda și orice obiect cu o densitate mai mică de 1,0 g/mL va pluti.

    Să analizăm variabilele. Volum se referă la cât spațiu ocupă un obiect. Pentru fluide, volumul se măsoară de obicei în litri (L) sau mililitri (ml). Când ați comparat diferitele cutii de sodă, probabil că ați observat că recipientele conțineau aceeași cantitate de lichid (355 ml). Deoarece conservele de sodă utilizate pentru acest experiment au același volum, singura variabilă rămasă de luat în considerare în ecuația densității este masa. Pentru ca densitatea să se schimbe, masa trebuie să se schimbe. . . și da!
    Dacă o dietă și un sifon obișnuit pot fi plasate pe o scală de echilibru dublu, devine rapid clar că soda obișnuită este mai grea (sau are mai multă masă) decât soda dietetică. Masa se referă la cât de multe lucruri există într-un obiect și, în scopul experimentului nostru, masa se măsoară în grame.

    Ce se află în cutia de sodă obișnuită care o face mult mai grea decât soda dietetică? Comparând lista de ingrediente de pe ambele cutii, vedeți că o cutie de sodă obișnuită are aproximativ 150 de calorii, în timp ce soda dietetică are 0 calorii. Toate aceste calorii provin dintr-un singur loc. . . zahăr! Gazele dietetice conțin de obicei aspartam, un îndulcitor artificial, în timp ce băuturile alcoolice obișnuite folosesc zahăr. Aruncați o privire la informațiile nutriționale de pe partea laterală a conservelor. Observați cât de mult zahăr este într-o sodă obișnuită (uitați-vă sub carbohidrați). Majoritatea băuturilor răcoritoare obișnuite au între 39 și 43 de grame de zahăr. Această masă adăugată este motivul pentru care cutiile de sodă obișnuite se scufundă în apă.

    Deci, cât este de 40 de grame de zahăr? Dacă mergeți la un restaurant și comandați ceai, unii oameni adaugă două sau trei pachete de zahăr (bine, unii oameni amestecă șase pachete de zahăr, dar vorbim despre persoana obișnuită). Câte pachete de zahăr alcătuiesc 40 de grame? Desigur, nu fiecare pachet de zahăr este același, dar o mică cercetare a informațiilor nutriționale publicate din restaurantele de tip fast-food din Statele Unite a relevat că un pachet conține aproximativ 4 grame de zahăr, iar cele 4 grame de zahăr au 15 calorii. Aceasta înseamnă că există aproximativ zece pachete de zahăr într-o cutie de sodă obișnuită, reprezentând cele 150 de calorii. Este mult zahăr!

    Așadar, densitatea unui sifon depinde de fapt de cât de mult zahăr sau îndulcitor este utilizat. Cele 40 de grame de zahăr adăugate într-o cutie de sodă obișnuită îl fac să se scufunde, iar cantitatea relativ mică de îndulcitor artificial folosit în sodă dietetică are un efect neglijabil asupra masei, permițând cutiei să plutească.

    Du-o mai departe

    Încercați din nou experimentul folosind apă sărată. Rezultatele dvs. sunt diferite? Ce se întâmplă dacă continuați să adăugați sare? Câtă sare trebuie să adăugați înainte ca rezultatele să se schimbe?
    Luați în considerare schimbarea temperaturii apei sau a temperaturii conservelor. Oricare dintre aceste modificări afectează rezultatele?

    Notă: Dacă cutia de sodă obișnuită plutește, ar putea exista o bulă de aer prinsă sub fundul cutiei. Ridicați cutia în lateral pentru a elibera buzunarul de aer prins sub cutie.