1 كغم مسامير، و 1 كغم قطن : أيهما أثقل؟.. فيديو
هل كان الأطفال “الذين كنا نعتقد أنهم أغبياء” على حق.. 1 كغم مسامير، و 1 كغم قطن : أيهما أثقل؟.. فيديو
كنا نطرح سؤالاً على الأطفال منذ زمن بعيد عن أيهما أثقل كيلو غرام حديد أم خشب أو قطن أو أي شيء ويكون الجواب بكل تأكيد كيلو الحديد،
وكنا نضحك بشدة على غباء المجيب ولكن لماذا قام بالإجابة بهذا الشكل وفوراً من دون تفكير وهل لو سألناه مثلاً أيهما أثقل كيلو غرام قطن أو كيلو خشب ياهل ترى سيدقق في الإجابة كما لو في سؤال الحديد؟؟
كان الأطفال (الذي كنا نعتقد انهم اغبياء ) في المدرسة على حق: كيلوغرام من المسامير أثقل من كيلوغرام القطن!!.
كيف هذا ؟.
أيهما أثقل: 1 كغم قطن أم 1 كغم من المسامير؟
سؤال للأطفال يُطرح على الأطفال لاختبار انتباههم وذكائهم. يستجيب معظم الأطفال بشكل حدسي لأن المسامير أثقل. بعد كل شيء ، الصوف القطني خفيف الوزن تقريبًا. والمسامير ثقيلة.
وكان الأطفال يحاججون على أن أجابتهم صحيحة وكيف يكون الحديد بنفس ثقل القطن ولا يستوعبون الأمر إلا بعد عناء طويل من الشرح والكلام.
صورة من فيلم Girls 1961. المخرج: يوري تشوليوكين.
لكننا نحن الكبار نفهم أنه في الواقع نزن كيلوغرام من المسامير وكيلوغرام من الصوف القطني نفس الشيء. لأن الكيلوجرام في إفريقيا يساوي الكيلوجرام اليابان ، أليس كذلك؟.
ومعظم البالغين (الأذكياء ) على يقين من هذا هذه النتيجة المطلقة لدرجة أنهم مع يموتون من الضحك والاستهزاء مع الشعور بتفوقهم ، يبدأون في الشرح للخطأ للطفل. أتذكر كيف سألتني والدتي هذا السؤال. وأتذكر كيف أخفقت في القول إن المسامير أثقل.
لنفهم الامر:
القوة التي يضغط بها الجسم نفسه على الدعم أو التعليق تساوي ناتج الكتلة وتسارع الجاذبية (وفقًا لقانون نيوتن الثاني) وتسمى هذه القوة بالجاذبية .
في المدرسة ، من أجل التبسيط (عادةً ما تبسط الفيزياء المدرسية وتخطئ قليلا” للتبسيط كثيرًا) ، يتم إخبار الطلاب أن قوة الجاذبية تساوي وزن الجسم. لكن في الواقع ليس كذلك.
إذا لم نكن في فراغ ، تظهر قوة أخرى – قوة أرخميدس (قوة الطفو) – موجهة عكس قوة الجاذبية. نتيجة لإضافة المتجهات لهذه القوى (قوة الجاذبية وقوة أرخميدس) ، ينخفض وزن الجسم .
والآن نتذكر صيغة قوة أرخميدس. عدديًا ، فهو يساوي حاصل ضرب تسارع الجاذبية ، وكثافة الوسط وحجم الجسم. يمكننا أن نقول الجواب بالفعل.
من الواضح أن حجم كيلوغرام من الصوف القطني أكبر من حجم كيلوغرام من الحديد ، مما يعني أن قوة أرخميدس أكبر ، وبالتالي سيكون الوزن أقل. لكن دعونا لا نزال نحسب كل شيء عدديًا.
لنعد
لتوضيح الأمر ، دعنا نحسب. تتراوح كثافة القطن الطبي في الظروف العادية من 75 إلى 150 كجم لكل متر مكعب. للراحة ، لنأخذ كثافة الصوف القطني – 100 كجم / م 3.
وكثافة الحديد 7874 كجم / م 3. لكننا لا نحتاج إلى كثافة كبيرة مثل الحجم الذي يستوعب 1 كجم من القطن والصوف والحديد. 1 كغم من الصوف القطني حوالي 0.01 م 3 (10 لترات) ، و 1 كغم من الحديد يستهلك فقط 0.000127 م 3 (127 مل).
نظرًا لأن المشكلة لا تقول شيئًا عن البيئة المحيطة ، فإننا نفترض أن الظروف قياسية. أي أننا نتحدث عن الوزن في الهواء. كثافة الهواء في الظروف العادية حوالي 1.2 كجم / م 3. نأخذ عجلة السقوط الحر على أنها 9.8 م / ث².
استبدل صيغة الكل في الطفو (قوة أرخميدس) ووجدنا ذلك بالنسبة لقوة الطفو الصوفية تساوي 0.1176 نيوتن ، وللمسامير الحديدية 0.00149352 هـ . الآن ، تذكر أن وزن الجسم – هو الفرق بين قوة الجاذبية وقوة أرخميدس ، واتضح أن الصوف اخف من المسامير في الهواء حوالي 0.1161 نيوتن .
وإذا قمت بترجمة ذلك إلى كيلوجرامات من القوة ، فستكون المسامير أثقل بمقدار 12 جرامًا من القوة من الصوف القطني .
