Nivelul apei variază în funcție de dezgheț
După subiectele foarte teoretice și controversate din ultimele două articole, vom schimba complet cursul și vom ridica o întrebare, care nu ar trebui să ridice îndoieli, deoarece are o verificare experimentală simplă, pe care oricine o poate face, dar cine știe?
S-a vorbit despre creșterea nivelului apei pe care o vor experimenta oceanele datorită încălzirii globale, ceea ce va determina topirea unor mase mari de gheață, ca în Polul Arctic și în Antarctica, și va crește nivelul mării.
Cu o oarecare frecvență, acest fapt este asociat cu topirea aisbergurilor mari care plutesc în mare.
Vom analiza acest fapt în condiții ideale. Adică, fără a lua în considerare variațiile datorate temperaturii, salinității, diferenței de densitate din acest motiv etc.
Am putea începe prin a face un experiment de orientare. Să luăm un pahar, să punem câteva cuburi de gheață în el și apoi să adăugăm apă la un semn pe care l-am făcut pe pahar. Apoi așteptăm doar până când gheața s-a topit complet și vedem dacă nivelul apei a crescut, a scăzut sau a rămas neschimbat.
Experimentul se poate face și prin umplerea paharului până la refuz cu gheață plutitoare, așteptând topirea gheții și văzând dacă apa s-a revărsat, sau dacă nivelul a scăzut sau nu s-a întâmplat nimic și nivelul rămâne același.
În fotografii se vede, poate nu cu multă precizie, că nivelul rămâne aproximativ neschimbat.
Toată lumea știe că gheața plutește pe apă. De ce? Din același motiv pe care l-am explicat în articol - De ce plutesc navele?, deoarece gheața cântărește mai puțin decât apa și acolo am explicat că această comparație trebuia făcută luând același volum. Adică, comparați greutatea unui litru de apă, de exemplu, cu alta de gheață. Cel de gheață cântărește mai puțin și, prin urmare, plutește.
În general, se întâmplă de obicei contrariul, corpurile în stare solidă cântăresc mai mult decât în stare lichidă, dar apa este o excepție. Când apa se solidifică și se transformă în gheață, aceasta crește în volum. Și această creștere a volumului este ceea ce apare plutind pe apă. În figura Vs este partea de gheață care se află sub apă și Vedeți partea de gheață care plutește.
Dacă ne gândim la un pahar cu apă și ne imaginăm că o porțiune din apă (cea ocupată de Vs în figură), din pahar va îngheța, creșterea volumului, odată ce apa a fost transformată în gheață, va să fie vizibil deasupra suprafeței libere a apei (Vezi în figură). Dacă ne gândim acum la procesul invers și gheața se topește în apă (va ocupa volumul Vs din figură), totul va reveni la starea sa anterioară și nivelul apei din sticlă nu se va schimba.
Mai riguros, este posibil să raționăm cu forțele care intervin, spunând că greutatea, care este o forță care coboară, trebuie să fie echilibrată de alta la fel cum merge în sus. Dacă nu, nu ar exista echilibru. Acesta din urmă este egal cu greutatea apei dislocate (Vs în figură) de către gheață, așa cum sa stabilit Arhimede. În concluzie, greutatea gheții (volumul Ve + Vs) trebuie să fie egală cu greutatea apei dislocate (a ocupat volumul Vs). Cu alte cuvinte, masa totală de gheață este egală cu masa Vs a apei și, prin urmare, la topire, va ocupa exact volumul de apă dislocată (Vs) și, în consecință, nivelul apei nu se va schimba.
În orice caz, întrebarea de la început rămâne:
De ce se spune că nivelul apei oceanelor va crește?
Și voi adăuga încă două întrebări:
Primul. Ce s-ar întâmpla cu nivelul apei din sticlă atunci când cubul de gheață care plutește pe el se topește dacă are o bilă mică de metal în interior?
Al doilea. Ce ar fi dacă în loc de o bilă de metal ar fi fost un dop?
Cititorilor
Acei cititori care îndrăznesc să facă experimentul paharului de apă cu gheață, pot să-mi trimită fotografiile (probabil vor fi mai bune decât ale mele) și voi încerca să le public (cu numele sau pseudonimul lor).
Etichete: Arhimede | Stocat în: necategorizat
19 comentarii
Vă rugăm să vă concentrați pe subiectul principal al acestei reviste și să scrieți articole despre anus, de exemplu, cât durează un cub de fir să se topească pe anus? sau influențează anul schimbările climatice?
Când introducem gheața cu bila în interior, setul de gheață este mai adânc decât dacă ar fi doar gheață, este bila care face gheața mai scufundată decât gheața însăși este capabilă să se scufunde în funcție de raportul său de volum., atunci când gheața se topește și mingea cade pe fund, gheața „scapă” de acea greutate suplimentară care a făcut-o mai scufundată decât poate și, prin urmare, gheața crește, pe măsură ce gheața crește și este mai puțin scufundată, nivelul apei picături.