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.

7 мес. назад

Мнения и аргументы

Загрузка карточки...

Мнение 1: Объём уменьшится

Аргументы в поддержку этого мнения:

Кристаллическая решётка льда менее плотная, чем структура жидкой воды.

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

Давление стального куба заставляет молекулы воды при таянии упаковываться плотнее.

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

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

Переход льда в воду всегда сопровождается уменьшением занимаемого им объёма.

Мнение 2: Уровень понизится

Аргументы в поддержку этого мнения:

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

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

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

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

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

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

Мнение 3: Не изменится

Аргументы в поддержку этого мнения:

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.

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

Мнение 4: Сталь впитает воду

Аргументы в поддержку этого мнения:

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

Магнитное поле стального куба затягивает молекулы воды внутрь кристаллической решётки.

Сталь — это сплав железа с углеродом и легирующими элементами.

Микроскопические поры в металле способны впитывать влагу под внешним давлением.

Углерод в составе стали работает как сорбент и поглощает воду.

Мнение 5: Уровень вырастет

Аргументы в поддержку этого мнения:

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

Пузырьки воздуха из тающего льда поднимаются и увеличивают общий объём.

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

При нагревании сталь расширяется и начинает вытеснять больше окружающей жидкости.

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

Медиа 1