Tajemnica

Co jest cięższe: tona drewna czy tonu żelaza?

     Większość uczniów odpowiada, że oczywiście tona tonie równa, bez względu na to, czy będzie to tona pierza czy tona ołowiu. Niektórzy jednak twierdzą, ze tona żelaza jest cięższa... no, bo przecież żelazo jest cięższe od drewna. Zarówno jedni, jak i drudzy zdziwiliby się jednak, że jest akurat na odwrót. To właśnie tona drewna jest cięższa niż tona żelaza! Oczywiście - dodajmy - w próżni. Jak to uzasadnić?



http://www.pps.ixan.net/relaks/zagadki/graph/waga.gif

Prawo Archimedesa stosuje się nie tylko do cieczy, ale także do gazów. Każde ciało zanurzone w gazie czy w powietrzu traci na wadze tyle, ile waży powietrze wyparte przez to ciało. Drewno i żelazo także tracą w powietrzu część swego ciężaru. Aby obliczyć ich prawdziwy ciężar (to znaczy mierzony w próżni), należy dodać do ich ciężaru mierzonego w powietrzu ciężar wypartego powietrza!.

     Na przykład prawdziwy ciężar drewna to jedna tona plus ciężar powietrza wypartego przez drewno. Podobnie jest z żelazem. Ale tona drewna zajmuje znacznie większą objętość niż tona żelaza (w przybliżeniu około 15 razy), dlatego prawdziwy ciężar drewna będzie większy od prawdziwego ciężaru żelaza. O ile? Jedna tona żelaza zajmuje objętość około 1/8 m3, a tona drewna - około 2 m3. Różnica w ciężarze powietrza wypartego przez żelazo i drewno wynosi około 2,5 kG. I o tyle właśnie tona drewna waży w próżni więcej niż tona żelaza.