Со школьной скамьи нас преследует загадка/задачка: что тяжелее, 1 кг железа или 1 кг пуха?
Многих эта задача ступорит надолго, а многие делают важный вид, как будто знают правильный ответ. Но куда меньше людей докопались до истины. Интересный ход человеческой мысли можно наблюдать на сервисах аля otvet.mail.ru, но исчерпывающее объяснение я не нашёл нигде. Если вы уже знаете, что вес и масса - вообще разные физические величины, и категория "тяжелее" к массе вообще-то никак не относится, кроме как путаницей с весом, то вам нечего дальше делать на этой странице) Остальным - добро пожаловать!
Давайте же разберемся, кто прав. Поехали!
*Задача прекрасна тем, что ответ может отличаться в зависимости от точности формулировки и от качества знаний решающего.
Если вы этому не верите, ответьте последовательно на 6 "похожих" вопросов:
1) Что тяжелее: 1 тонна железа или 1 тонна пуха?
2) На чашечные весы положили 1 тонну железа и 1 тонну пуха. Какая чаша весов перевесит?
Подсказка: ответ такой же, как и в прошлой задаче.
3) Есть брусок железа весом 1 кг и кусок ваты весом 1 кг. Что весит больше?
Подсказка: во всех вопросах, кроме последнего, только один правильный ответ. И это железо или пух. Что-то точно тяжелее!
4) На одну чашу весов положили 1 тонну ваты, а на другую 1 тонну железа. Весы поместили в бассейн с водой. Какая чаша весов пойдёт камнем ко дну, при условии, что пух приклеили к чаше и он не всплывёт под действием силы Архимеда?
5) Что тяжелее: 1 м3 железа или 1 м3 пуха?
6) На правую ногу с высоты 1 метр вам уронили 1 кг железа, а на левую 1 кг пуха.
На какой ноге будет гипс?
На первый вопрос вы не задумываясь ответите "железо". Ой, вот и я попался на эту психологическую уловку... Конечно же нет, железа и пуха ведь у нас по одной тонне. Они одинаковой массы! Но не одинакового веса, ведь мы не знаем при каких условиях происходит взвешивание. Поэтому на самом деле неизвестно, что тяжелее. Поехали ко 2-ому вопросу...
Опять что-ли не корректный вопрос? Обе чаши должны быть уравновешены, т.е. иметь одинаковый вес. О, наконец-то в наши рассуждения вклинилась здравая мысль, и мы вспомнили про вес - силу воздействия тела на опору. Вес - это сила. А как известно, сила - векторная величина, обладающая величиной и направлением. Но это так, бонус от меня, сегодня нам просто нужно усвоить, что масса и вес - разные физические величины и сравнивать их нельзя.
Неужели в 3-ем вопросе неправильная подсказка? А ведь её написал человек с высшим образованием... Кто-то очевидно запутался в своих мыслях :) И этот кто-то - ВЫ! Уже 4-ый вопрос подводит нас всех к истине!
В воде, очевидно, на пух будет действовать бОльшая сила Архимеда, поэтому тонна железа пойдёт ко дну, это очевидно. Но тогда, если верить мудрым подсказкам автора, на 1-3 вопросы ответ тоже железо? Вы, очевидно, что-то упустили из вида...
5-ый вопрос... И вашему удивлению нет предела! Как можно сравнивать по весу объёмы вещества? Хотя ладно, зная плотность вещества и его объём, можно узнать его массу по известной физической формуле, но НЕ ВЕС! Здесь ясно и двоечнику, что тяжелее железо. Над этим вопросом мы долго не думали, потому-что объём и масса - очевидно разные единицы измерения, и мы уже включаем наш развитый мозг. А вот масса и вес - очень похожие термины, хотя масса - скалярная величина, а вес - векторная величина, зависящая от многих факторов. Масса же инвариантна при любых условиях. Поэтому мы и блуждаем в ответах!
6-ой вопрос шуточный, тем более что вы уже догадались, что тяжелее: железо или пух :)
Ответ такой: если сила Архимеда, действующая на вату, за вычетом силы Архимеда, действующей на железо, будет превышать точность измерения весов, то железо одинаковой массы будет тяжелее. В противном случае, весы будут уравновешены.
В реальной жизни для того, чтобы железо перевесило, нужны а) большая разница в массе взвешиваемых тел или б) большая плотность окружающей среды - факторы, влияющие на силу Архимеда.
Поменялся ли ваш первоначальный ответ от того, к которому вы пришли спустя 6 наводящих вопроса?)
Если выкинуть напрочь из рассуждения Архимедову силу, то тела одинаковой массы будут иметь равный вес, т.е. давить с одинаковой силой на опору.
В первичной задаче не было уточнено условия взвешивания: в воздухе, в воде или в другой субстанции... Поэтому условия задачи нужно уточнять у спрашивающего. Либо предполагать, что взвешивания происходят при "нормальных" человеческих условиях, т.е. в воздухе.
В таком случае, мало какие весы покажут перевес 1 кг железа над 1 кг пуха, т.к. Архимедова сила будет очень мала, чтобы "поднять" пух. А вот при весе 1 тонна, Архимедова сила на пух будет уже значительной, и пух вознесётся кверху (но это не точно :D )
P.S. Но и это ещё не всё... Важно как мы будем отмерять 1 тонну железа и пуха. Если на обычных весах (хотя весы не предназначены для измерения массы), то в реальности МАССА пуха будет больше чем та же "тонна" железа. И в итоге на весах они будут уравновешены! Т.е. первоклассники, отвечающие, что вес железа и пуха будет равный, тоже ПРАВЫ! Они просто не знают, что массу можно измерить другим способом! Но если вы возьмёте тонну железа и пуха, взвесив их в АБСОЛЮТНОМ вакууме (а не технологическом), а потом взвесите их у себя в гараже, то железо будет тяжелее.
Короче, слишком много НО, поэтому я пойду в зал, потаскаю железо!
Ну и убойная задача напоследок: что имеет большую массу - 1 кг ваты или 1 кг железа? Правильный ответ пишите в комментариях)
Многих эта задача ступорит надолго, а многие делают важный вид, как будто знают правильный ответ. Но куда меньше людей докопались до истины. Интересный ход человеческой мысли можно наблюдать на сервисах аля otvet.mail.ru, но исчерпывающее объяснение я не нашёл нигде. Если вы уже знаете, что вес и масса - вообще разные физические величины, и категория "тяжелее" к массе вообще-то никак не относится, кроме как путаницей с весом, то вам нечего дальше делать на этой странице) Остальным - добро пожаловать!
Давайте же разберемся, кто прав. Поехали!
*Задача прекрасна тем, что ответ может отличаться в зависимости от точности формулировки и от качества знаний решающего.
Если вы этому не верите, ответьте последовательно на 6 "похожих" вопросов:
1) Что тяжелее: 1 тонна железа или 1 тонна пуха?
2) На чашечные весы положили 1 тонну железа и 1 тонну пуха. Какая чаша весов перевесит?
Подсказка: ответ такой же, как и в прошлой задаче.
3) Есть брусок железа весом 1 кг и кусок ваты весом 1 кг. Что весит больше?
Подсказка: во всех вопросах, кроме последнего, только один правильный ответ. И это железо или пух. Что-то точно тяжелее!
4) На одну чашу весов положили 1 тонну ваты, а на другую 1 тонну железа. Весы поместили в бассейн с водой. Какая чаша весов пойдёт камнем ко дну, при условии, что пух приклеили к чаше и он не всплывёт под действием силы Архимеда?
5) Что тяжелее: 1 м3 железа или 1 м3 пуха?
6) На правую ногу с высоты 1 метр вам уронили 1 кг железа, а на левую 1 кг пуха.
На какой ноге будет гипс?
На первый вопрос вы не задумываясь ответите "железо". Ой, вот и я попался на эту психологическую уловку... Конечно же нет, железа и пуха ведь у нас по одной тонне. Они одинаковой массы! Но не одинакового веса, ведь мы не знаем при каких условиях происходит взвешивание. Поэтому на самом деле неизвестно, что тяжелее. Поехали ко 2-ому вопросу...
Опять что-ли не корректный вопрос? Обе чаши должны быть уравновешены, т.е. иметь одинаковый вес. О, наконец-то в наши рассуждения вклинилась здравая мысль, и мы вспомнили про вес - силу воздействия тела на опору. Вес - это сила. А как известно, сила - векторная величина, обладающая величиной и направлением. Но это так, бонус от меня, сегодня нам просто нужно усвоить, что масса и вес - разные физические величины и сравнивать их нельзя.
Неужели в 3-ем вопросе неправильная подсказка? А ведь её написал человек с высшим образованием... Кто-то очевидно запутался в своих мыслях :) И этот кто-то - ВЫ! Уже 4-ый вопрос подводит нас всех к истине!
В воде, очевидно, на пух будет действовать бОльшая сила Архимеда, поэтому тонна железа пойдёт ко дну, это очевидно. Но тогда, если верить мудрым подсказкам автора, на 1-3 вопросы ответ тоже железо? Вы, очевидно, что-то упустили из вида...
5-ый вопрос... И вашему удивлению нет предела! Как можно сравнивать по весу объёмы вещества? Хотя ладно, зная плотность вещества и его объём, можно узнать его массу по известной физической формуле, но НЕ ВЕС! Здесь ясно и двоечнику, что тяжелее железо. Над этим вопросом мы долго не думали, потому-что объём и масса - очевидно разные единицы измерения, и мы уже включаем наш развитый мозг. А вот масса и вес - очень похожие термины, хотя масса - скалярная величина, а вес - векторная величина, зависящая от многих факторов. Масса же инвариантна при любых условиях. Поэтому мы и блуждаем в ответах!
6-ой вопрос шуточный, тем более что вы уже догадались, что тяжелее: железо или пух :)
Ответ такой: если сила Архимеда, действующая на вату, за вычетом силы Архимеда, действующей на железо, будет превышать точность измерения весов, то железо одинаковой массы будет тяжелее. В противном случае, весы будут уравновешены.
В реальной жизни для того, чтобы железо перевесило, нужны а) большая разница в массе взвешиваемых тел или б) большая плотность окружающей среды - факторы, влияющие на силу Архимеда.
Поменялся ли ваш первоначальный ответ от того, к которому вы пришли спустя 6 наводящих вопроса?)
Если выкинуть напрочь из рассуждения Архимедову силу, то тела одинаковой массы будут иметь равный вес, т.е. давить с одинаковой силой на опору.
В первичной задаче не было уточнено условия взвешивания: в воздухе, в воде или в другой субстанции... Поэтому условия задачи нужно уточнять у спрашивающего. Либо предполагать, что взвешивания происходят при "нормальных" человеческих условиях, т.е. в воздухе.
В таком случае, мало какие весы покажут перевес 1 кг железа над 1 кг пуха, т.к. Архимедова сила будет очень мала, чтобы "поднять" пух. А вот при весе 1 тонна, Архимедова сила на пух будет уже значительной, и пух вознесётся кверху (но это не точно :D )
P.S. Но и это ещё не всё... Важно как мы будем отмерять 1 тонну железа и пуха. Если на обычных весах (хотя весы не предназначены для измерения массы), то в реальности МАССА пуха будет больше чем та же "тонна" железа. И в итоге на весах они будут уравновешены! Т.е. первоклассники, отвечающие, что вес железа и пуха будет равный, тоже ПРАВЫ! Они просто не знают, что массу можно измерить другим способом! Но если вы возьмёте тонну железа и пуха, взвесив их в АБСОЛЮТНОМ вакууме (а не технологическом), а потом взвесите их у себя в гараже, то железо будет тяжелее.
Короче, слишком много НО, поэтому я пойду в зал, потаскаю железо!
Ну и убойная задача напоследок: что имеет большую массу - 1 кг ваты или 1 кг железа? Правильный ответ пишите в комментариях)
Если есть желание 100% переубедить собеседника, то стоит предлагать "вырожденный" вариант задачи: чашечные весы поместили в бассейн с водой и с одной стороны поместили тонну пуха, с другой стороны тонну железа. Какая чаша весов перевесит?
ReplyDeleteОтвет будет скорее всего правильный: чаша с железом. После этого можно можно уже задавать оригинальную задачу.