Pourquoi les boîtes de Coco Light au régime flottent-elles, mais les boîtes de Coca-Cola ordinaires ne le sont pas?

Pourquoi les boîtes de Coco Light au régime flottent-elles, mais les boîtes de Coca-Cola ordinaires ne le sont pas?

Fait amusant: si vous mettiez une canette de Coca-Cola dans une piscine, elle coulerait. Cependant, si vous mettez une canette de Coca-Cola dans la même piscine, elle flottera. (Autre fait amusant: Coca-Cola a été inventé par un homme qui cherchait un traitement curatif pour la dépendance à la morphine qu’il avait acquise pendant la guerre de Sécession, et il a commercialisé Coca-Cola en tant que tel.)

En tout état de cause, au début, ce problème flottant semble constituer un obstacle à la physique car les deux bidons ont exactement la même taille et contiennent exactement la même quantité de liquide. Bien entendu, quiconque a déjà suivi un cours de physique à un moment donné sait probablement ce qui fait qu'un objet donné flotte en premier lieu, dans le sens le plus simple possible, c'est qu'un objet flotte, à condition qu'il déplace une quantité de liquide (ou de gaz suffisamment dense). ) qui pèse plus que lui-même.

Comme vous vous en souvenez peut-être, l'un des tout premiers usages scientifiques connus de la densité était par l'ancien mathématicien grec, Archimède, lorsque le roi de Syracuse lui aurait demandé de déterminer si sa couronne était faite de la même barre d'or pur. il avait initialement donné son bijoutier. Le roi soupçonna que le bijoutier avait empoché une partie de l'or qui lui avait été donné et le remplaça par de l'argent, mais ne put le prouver sans fondre sa couronne et le comparer physiquement à un autre bloc d'or de la même taille que l'original. ce qui n'était pas une option que le roi allait envisager.

Finalement, Archimède élabora un plan astucieux pour submerger la couronne, mesurer la quantité d’eau qu’elle déplaçait et la comparer à la quantité d’eau déplacée par une masse égale d’or pur. Si la couronne avait été fabriquée avec des matériaux moins denses que l'or pur (y compris l'argent), elle déplacerait plus d'eau que le lingot d'or. La légende raconte qu'Archimède est tombé sur cette idée lorsqu'il a sauté dans un bain rempli d'eau et a envoyé des vagues d'eau du bain qui tombaient en cascade sur le sol, le faisant courir nu dans les rues en criant Eureka! (Grec pour "je l'ai trouvé").

Malheureusement, mais sans doute pas surprenant, on pense que le moment eureka d’Archimède et son idée de submerger la couronne d’eau sont l’œuvre de fiction attribuée au célèbre érudit romain Vitruve, deux siècles après la mort d’Archimède. De plus, on pensait que le simple fait de plonger la couronne dans l’eau n’aurait pas donné suffisamment de mesures précises pour permettre à Archimède de décider si la couronne contenait ou non un peu d’argent (du moins pas avec les outils dont il disposait). Mais il s’agit d’une anecdote intéressante pour les professeurs de sciences du secondaire de raconter leurs étudiants, je suppose. (Un autre point commun à de nombreux professeurs / professeurs de mathématiques est qu’il n’existe pas de prix Nobel de mathématiques parce qu’un mathématicien célèbre a volé la fille d’Alfred Nobel. Malheureusement, ce n’est pas vrai non plus. Voir: La raison, il n’ya pas Prix ​​Nobel de Mathématiques)

Quoi qu’il en soit, quelle que soit la véracité de tels récits, le nom d’Archimède serait finalement lié à jamais à l’idée de densité et de flottabilité après avoir écrit ce qui suit dans son ouvrage phare: Sur les corps flottants: "Si un solide plus léger qu'un fluide y est immergé de force, le solide sera entraîné vers le haut par une force égale à la différence entre son poids et le poids du fluide déplacé."

Aujourd’hui, cette idée est bien entendu connue sous le nom de principe d’Archimède.

Donc, pour en revenir aux canettes de boissons gazeuses flottantes, nous savons de tout cela qu’une canette de flotteurs Diet Coke et une canette ordinaire d’éviers à Coke, bien que la paire contenant la même quantité de liquide et dans le même modèle de canette, la Les ingrédients combinés du coke doivent être plus denses. Et, en fait, une canette de 12 onces de Coca-Cola a plus de masse en raison des 39 grammes de sucre qu’elle contient, par rapport aux 125 milligrammes d’édulcorant contenus dans une canette de Diet Coke. Cette différence minime de densité entre les deux canettes a pour résultat que la masse totale de l'une ou l'autre canette tombe de part et d'autre de la densité moyenne d'eau pure (à peine moins de 1 g / cc, variant légèrement en fonction de la température et atteignant son maximum densité à 4 degrés Celsius ou 39,2 degrés Fahrenheit). Cela permet à l’un d’eux de flotter et à l’autre de profs de naufrage et de professeurs de sciences du monde entier ayant un truc pour accompagner leurs anecdotes, souvent discutables. 😉

Faits bonus:

  • L’une des premières utilisations courantes de la drogue de Bayer, l’héroïne (oui, le peuple des Aspirines) était de traiter les toxicomanes toxicomanes, même si, au bout du compte, l’héroïne s’était révélée plus toxicomanogène. Avec humour (ou pas, selon votre point de vue), lorsque la morphine a été isolée de l'opium en 1805, l'une de ses utilisations les plus anciennes était celle de «drogue ne provoquant pas de dépendance» pour traiter les personnes dépendantes à l'opium. Vous pouvez en lire plus à ce sujet ici: Quand Bayer a commercialisé de l'héroïne en tant que médicament contre la toux non provoquant une dépendance
  • Une meilleure méthode qu'Archimède aurait pu utiliser (ce qui n’aurait pas exigé une précision extrême) pour résoudre le problème supposé de la couronne a ensuite été suggérée par Galileo Galilei, à savoir comparer le poids sec au poids humide. Plus spécifiquement, équilibrez d'abord la couronne et le bloc d'or à une échelle dans l'air. Ensuite, faites la même chose, mais lorsque vous êtes submergé dans l'eau. Si elles ne sont pas équilibrées, l’une contient quelque chose que l’autre ne contient pas.
  • Une autre anecdote courante dans les classes de sciences est que Newton avait une pomme qui tombait sur la tête, ce qui lui inspirait le prétendu «euréka» sur le fonctionnement de la gravité. Curieusement, celui-ci a une part de vérité. Voir: Newton a-t-il vraiment fait tomber une pomme sur sa tête?

Laissez Vos Commentaires