Mnohí učitelia prírodovedných predmetov predvádzajú demonštráciu, v ktorej ponorili uzavreté nádoby z koksu a diétneho koksu do nádrže s vodou. Plechovka koksu sa okamžite potopí, zatiaľ čo plechovka diétnej koky pláva. Niektorí inštruktori prispôsobili túto demonštráciu ako experiment, aby študentov naučili princípy hustoty a vztlaku. Experimenty umožňujú študentom vykonať merania, aby mohli navrhnúť vedecké vysvetlenie pozorovaného správania.
Hustota
Hustota predstavuje vzťah medzi hmotnosťou látky a množstvom priestoru, ktorý zaujíma, t. J. Jej objem. Vedci zvyčajne vyjadrujú hustotu v metrických jednotkách gramov na mililiter alebo g / ml. Čistá voda vykazuje hustotu 1,00 g / ml. Väčšina iných kvapalín vykazuje hustotu medzi 0,8 a 1,3 g / ml.
Zloženie koksu
Coca Cola pozostáva väčšinou z vody. Obsahuje však aj 39 g cukrov, najmä vo forme kukuričného sirupu s vysokým obsahom fruktózy alebo HFCS. HFCS, ktoré používa Coca-Cola a väčšina ostatných výrobcov nealkoholických nápojov, vykazuje relatívnu sladkosť 160 v porovnaní so základnou sladkosťou 100, ktorú vykazuje sacharóza alebo stolový cukor. Táto relatívna mierka odzrkadľuje vnímanú sladkosť, čo znamená, že HFCS doslova chutí 1,6-krát sladšie než rovnaké množstvo sacharózy. Výsledkom je, že nápoj osladený s HFCS vyžaduje menej sladidla na dosiahnutie požadovanej úrovne sladkosti ako nápoj osladený so sacharózou.
Zloženie diétneho koksu
Diétny koks obsahuje umelé sladidlo: aspartam. Aspartám vykazuje vnímanú sladkosť 180-násobok cukru. Alebo pre priamejšie porovnanie aspartám vykazuje sladkosť 113 krát vyššiu ako vysoko fruktózový kukuričný sirup. V dôsledku toho diétny koks vyžaduje iba 0,35 gramov aspartámu na dosiahnutie rovnakej sladkosti ako 39 gramov HFCS v koksu.
vztlak
Či objekt padne alebo pláva závisí od jeho vztlaku. Objekt umiestnený vo vode pôsobí na vodu smerom nadol. Voda sa však posunie späť. Archimedov princíp uvádza, že vznášajúca sa sila pôsobiaca na vodu alebo akúkoľvek inú tekutinu na predmet sa rovná hmotnosti vody premiestnenej objektom. Ak hmotnosť presúvanej vody prevyšuje hmotnosť objektu, objekt pláva. V opačnom prípade klesá. To čiastočne vysvetľuje, prečo kovové lode plávajú. Vysvetľuje tiež, prečo sa plechovka diétnej koksu potápí. Pretože obe plechovky majú rovnaké tvary a veľkosti, pri ponorení vytláčajú rovnaké množstvá vody. Ale skutočnosť, že plechovka koks sa znižuje, znamená, že musí vážiť viac ako množstvo vody, ktorú premiestňuje, zatiaľ čo plechovka diétneho koksu váži menej.
Matematická vysvetlenie
Obidva kyslíkové a koksové obaly obsahujú 12 kvapalín ozónu alebo 355 mililitrov kvapaliny. Obe nápoje pozostávajú prevažne z vody. Hlavný rozdiel spočíva v sladidle. Koks obsahuje asi 325 ml vody s hustotou 1,0 g / ml a 39 g cukru. Obsahy môžu preto vážiť 325 g + 39 g = 364 g. Plechovka diétneho koksu však obsahuje len 0,3 g aspartámu. Preto sa skladá takmer výhradne z vody a obsah plechovky preto váži asi 355 g. Tento rozdiel v hmotnosti spôsobuje, že plechovka diétneho koksu je dostatočne vznášajúca. Z hľadiska hustoty je hustota diétneho koksu zhruba 1,00 g / ml, rovnako ako voda. Koks má však hustotu 1,03 g / ml.
