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.

5 мес. назад

Мнения и аргументы

Загрузка карточки...

Мнение 1: Не изменится

Аргументы в поддержку этого мнения:

Стальной куб внутри льда уравновешивает разницу плотностей при его таянии.

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

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

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

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

Мнение 2: 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.

Сталь — это сплав железа с углеродом и легирующими элементами.

Углерод в составе стали работает как сорбент и поглощает воду.

Магнитное поле стального куба затягивает молекулы воды внутрь кристаллической решётки.

Мнение 3: Уровень понизится

Аргументы в поддержку этого мнения:

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

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

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

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

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

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

Мнение 4: 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.

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.

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

Мнение 5: Уровень вырастет

Аргументы в поддержку этого мнения:

Пузырьки воздуха из тающего льда поднимаются и увеличивают общий объём.

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

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

При нагревании сталь расширяется и начинает вытеснять больше окружающей жидкости.

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

Медиа 1