KrasnodarMedia, 14 января. Кажется, нет вопроса проще: что перевесит — килограмм пушистой ваты или килограмм железных гвоздей? Это классическая детская загадка, призванная поймать на невнимательности. Интуиция подсказывает, что гвозди. Логика твердит: "Килограмм есть килограмм, вес одинаков". Но физика, как часто бывает, вносит свои коррективы и раскрывает неожиданную глубину в, казалось бы, примитивной задачке.
Гвозди. Фото: Qwen.ai (18+)
Ключ к разгадке лежит не в массе, а в объеме и в законах, которые мы часто забываем после школьных уроков. Один килограмм ваты занимает огромное пространство — около 10 литров. Тот же килограмм гвоздей уместится в небольшой кружке. И именно эта разница становится решающей, когда мы взвешиваем предметы не в идеальном вакууме, а в нашей воздушной среде.
На оба тела, помимо силы притяжения Земли, действует выталкивающая сила Архимеда. Ее величина зависит от объема тела: чем он больше, тем сильнее воздух "выталкивает" объект вверх. Гигантский объем ваты означает, что на нее действует значительно более мощная архимедова сила, чем на компактные гвозди.
Проведем мысленный эксперимент в стандартных условиях. Сила тяжести для обоих объектов, разумеется, одинакова. Но вот сила Архимеда, "облегчающая" тело, разнится кардинально. Для килограмма ваты она составляет примерно 0,118 Ньютона, а для килограмма железа — лишь около 0,0015 Ньютона.
Итоговый вес — это разность силы тяжести и архимедовой силы. Таким образом, в воздухе килограммовые гвозди будут тяжелее килограммовой ваты. Разница невелика, около 12 граммов в пересчете, но она есть и является абсолютно научным фактом.