На дне стакана с водой свободно лежит ледяной шар, в центре которого находится стальной куб. Лёд расстаял. Какой уровень воды?

Законы физики часто преподносят сюрпризы. Проверьте свою интуицию в классической задаче на закон Архимеда.

2 мес. назад

Мнения и аргументы

Загрузка карточки...

Мнение 1: Не изменится

Аргументы в поддержку этого мнения:

Вода — абсолютно несжимаемая жидкость, её уровень в стакане всегда постоянен.

Масса льда и стали не меняется, поэтому уровень останется прежним.

Объём вытесненной воды всегда строго соответствует весу погруженного в неё тела.

Плавающее тело вытесняет массу воды, в точности равную его собственной массе.

Стальной куб внутри льда уравновешивает разницу плотностей при его таянии.

Мнение 2: Уровень вырастет

Аргументы в поддержку этого мнения:

Плотность воды падает при нагревании от комнатного воздуха, повышая уровень.

Талая вода добавляется к объёму стакана, что приводит к росту уровня.

Пузырьки воздуха из тающего льда поднимаются и увеличивают общий объём.

При нагревании сталь расширяется и начинает вытеснять больше окружающей жидкости.

Жидкая вода всегда стремится занять больше места, чем твёрдый лёд.

Мнение 3: Объём уменьшится

Аргументы в поддержку этого мнения:

Переход льда в воду всегда сопровождается уменьшением занимаемого им объёма.

Часть воды испаряется в процессе теплообмена, уменьшая общий объём системы.

Давление стального куба заставляет молекулы воды при таянии упаковываться плотнее.

Сталь поглощает тепловую энергию, заставляя молекулы воды сжиматься к центру.

Кристаллическая решётка льда менее плотная, чем структура жидкой воды.

Лёд занимает на 9% больше места, чем вода той же массы.

Мнение 4: Уровень понизится

Аргументы в поддержку этого мнения:

Стальной куб сжимается от холода, освобождая дополнительное пространство в стакане.

Холодная вода от льда плотнее тёплой, что приводит к падению уровня.

Тяжёлая сталь притягивает воду к дну, заставляя уровень визуально снижаться.

Плотность льда меньше плотности воды, поэтому талая вода занимает меньше места.

Погруженный лёд вытесняет объём больше, чем объём образующейся из него воды.

При таянии льда на дне уровень падает из-за сокращения его объёма.

Мнение 5: Сталь впитает воду

Аргументы в поддержку этого мнения:

Молекулы воды проникают в структуру стали из-за разницы температур.

Микроскопические поры в металле способны впитывать влагу под внешним давлением.

Углерод в составе стали работает как сорбент и поглощает воду.

Сталь — это сплав железа с углеродом и легирующими элементами.

Магнитное поле стального куба затягивает молекулы воды внутрь кристаллической решётки.

Медиа 1