Знаю что вопрос звучит как подвох, но реально, если положить на весы 1 кг ваты и 1 кг железа, они покажут одинаково? Или есть какие то физические нюансы типа силы Архимеда в воздухе, плотности и тд?
Спорим с другом, он утверждает что вата "на самом деле" весит чуть меньше из за объема. Хочу разобраться.
Если масса обоих равна 1 кг, то масса равна 1 кг. Точка. Килограмм есть килограмм.
Но твой друг прав в том смысле, что на обычных весах (не в вакууме) ситуация интереснее. Вата занимает гораздо больший объем, чем железо. А значит, на вату действует большая архимедова сила со стороны окружающего воздуха. Воздух "выталкивает" вату сильнее, чем железо.
Давай посчитаем. Плотность ваты примерно 30 кг/м3, плотность железа примерно 7870 кг/м3. Плотность воздуха около 1.2 кг/м3.
Объем 1 кг ваты: 1/30 = 0.033 м3
Объем 1 кг железа: 1/7870 = 0.000127 м3
Архимедова сила на вату: 0.033 1.2 9.81 = 0.389 Н
Архимедова сила на железо: 0.000127 1.2 9.81 = 0.0015 Н
Вес ваты на весах: 9.81 - 0.389 = 9.421 Н
Вес железа на весах: 9.81 - 0.0015 = 9.809 Н
Разница около 0.39 Н, то есть примерно 40 граммов. Весы покажут, что 1 кг ваты "легче" 1 кг железа на 40 граммов.
Но это разница в ВЕСЕ (силе, с которой тело давит на опору), а не в МАССЕ. Масса у обоих одинаковая, 1 кг.
1 кг = 1 кг. Масса одинаковая. Все, спор окончен))
Нет, не все так просто) Посмотри ответ выше с расчетами архимедовой силы
Есть еще один нюанс, который все забывают. Вопрос "что весит больше" содержит ловушку в самой формулировке.
Когда говорят "1 кг ваты", имеют в виду что кто то уже взвесил эту вату и получил 1 кг. То есть взвешивание уже произошло, архимедова сила уже учтена прибором. Если весы показали "1 кг" для ваты, значит для компенсации архимедовой силы там лежит масса ваты чуть больше килограмма. А "1 кг железа" это масса почти ровно 1 кг.
То есть если формально, в куче ваты "весом 1 кг" массы больше, чем в куске железа "весом 1 кг". Парадокс.
Все зависит от того, как интерпретировать условие задачи: 1 кг это масса или показания весов.
Когда я учился в школе, физичка задала этот вопрос классу, и один пацан на полном серьезе сказал "железо, потому что оно тяжелее". Весь класс ржал, а физичка потом полчаса объясняла про массу и вес.
Но прикол в том, что через 20 лет я узнал про архимедову силу в воздухе и понял что тот пацан был ближе к истине, чем мы все думали. На весах железо действительно покажет больше при одинаковой массе. Жаль, Серега уже не оценит свою правоту))
а если вату намочить??))
Вот это да, 40 граммов разницы! Получается друг формально прав, вата на весах реально покажет меньше. Спасибо за расчеты, теперь есть чем ткнуть в ответ))