by 
Έχουμε ένα κυλινδρικό ποτήρι με νερό που βάλαμε πριν ώρες.
Βάζουμε ένα παγάκι που έχει μια φυσσαλίδα με αέρα.
Γυρίζουμε μετά από πολλή ώρα και το παγάκι έχει λιώσει.
Τι θα συμβεί με τη στάθμη του νερού;
- Θα ανέβει.
- Θα κατέβει.
- Θα μείνει στα ίδια.
Ο Επστάιν χαρακτηρίζει την ερώτηση ως πρόβλημα για curve busters, ήτοι αυτούς που σε κάθε ερώτηση απαντούν σωστά.
Θέμα πανελληνίων 1974 στη Χημεία!!! ( χωρίς τη φυσαλίδα αέρα για να ακριβολογούμε…)
Μαλλον το ίδιο. Αν ηταν συμπαγές θα παρέμενε ίδια η συάθμη. Τωρα θα έχουμε λιγότερο νερο απο τον πάγο αλλα και μικρότερη ανύψωση λογω της κοιλότητας. Παντως χρειάζονται πραξεις . Θα τις κανω αργότερα.
Καλησπέρα σας
Το βάρος που έχει το παγάκι Η2Ο(solid) ισούται με το βάρος που έχει ο όγκος του εκτοπισμένου υγρού Η2Ο(liquid) του ποτηριού.
Λιώνει το παγάκι Η2Ο(solid) και μετατρέπεται σε υγρό Η2Ο(liquid) ίδιου βάρους με το παγάκι.
Τα δύο υγρά – το εκτοπισμένο και εκείνο που προήλθε από το παγάκι που έλιωσε – αφού έχουν το ίδιο βάρος και πυκνότητα – του Η2Ο(liquid) – θα έχουν και τον ίδιο όγκο.
Επομένως, δε θα μεταβληθεί η στάθμη του ποτηριού.
Πάνο ο Επστάιν παρουσιάζει πρώτα το κλασικό πρόβλημα με το σκέτο παγάκι.
Στηριζόμενος σ’ αυτό αποδεικύει το δεύτερο με έξυπνο τρόπο.
Παρά το ότι έχω πιο σύντομη λύση από αυτήν του Επστάιν (θα παραθέσω και τις δύο), μου αρέσει η ευφυής του λύση.
Συμφωνώ Γιώργο.
Δεν θέλει πράξεις.
Σωστή σκέψη Θρασύβουλε.
Ας διευκρινισθεί το ότι εκτοπίζει ίδιο νερό είτε έχει κοιλότητα είτε όχι, Εκτοπίζει τόσο νερό όσο νερό χρειάστηκε για την κατασκευή του. Άσχετα με το αν το παγάκι με κοιλότητα έχει μεγαλύτερο όγκο από ένα συμπαγές.
Η απάντηση του Επστάιν:
Πολύ έξυπνη!!
Στα θέματα αυτά έχω μια τυποποιημένη απάντηση:
Ο πάτος σηκώνει ότι είναι από πάνω του. Μαζί με τη στήλη της ατμόσφαιρας.
Όταν λιώσει το παγάκι τα ίδια σηκώνει και ίδια δύναμη δέχεται.
Ίδια δύναμη όμως σημαίνει ίδια πίεση, οπότε ίδιο βάθος.
Η απάντηση κολλάει σε πολλές περιπτώσεις όπως αυτή με το καρφί που περιέχεται στο παγάκι (κατεβαίνει τότε η στάθμη), όπως στην παγοκολώνα που λιώνει σε αλατόνερο (ανεβαίνει η στάθμη), στο άνθρωπο που κατεβαίνει από το στρώμα θαλάσσης κ.λ.π.
Αν ανοιξουμε μια τρυπα απο πανω θα μπει ή θα βγει αερας απο την κοιλοτητα?
Κωνσταντίνε τι πίεση έχει ο εγκλωβισμένος αέρας;
Αν λόγω ψύξης έχει μικρότερη πίεση θα μπει αέρας.
Αν Γιαννη την στιγμη που ανοιγουμε την τρυπα μπει η βγει αερας ωστε να εξισωθουν οι πιεσεις μεσα εξω,η σταθμη δεν θα επηρεαστει καθολου?
Θα επηρεαστεί θεωρητικά. Αν βγει αέρας τότε ο πάτος σήκωνε αρχικά μεγαλύτερο βάρος απ’ ότι στο τέλος. Αφού λοιπόν μειώνεται η δύναμη, μειώνεται και η πέση και το βάθος.
Όμως ο παράγοντας αυτός επηρεάζει λιγότερο από την όποια συστολή ή διαστολή προκάλεσε το παγάκι στο νερό όταν ήρθε σε επαφή μ’ αυτό.
Η μάζα του αέρα της φυσαλίδας είναι 833 φορές ελαφρότερος από το νερό που θα γέμιζε τη φυσσαλίδα.
Μπορεί φυσικά να στηθεί πρόβλημα όχι με παγάκι αλλά με μπαλόνι που πλέει και χάνει αέρα. Με ερώτημα τι θα κάνει τότε η στάθμη του νερού.
Δηλαδή η περιγραφή εμπεριέχει και τις προσεγγίσεις.
Ας πούμε ότι ένας φίλος έχει αντίρρηση στο ότι το παγάκι ζυγίζει όσο ζυγίζει το νερό που εκτοπίζει. Του λέμε ότι έχει άδικο και μας υπενθυμίζει:
-Το παγάκι δέχεται δύο ανώσεις, του νερού και του αέρα που μαζί κάνουν το βάρος του. Επομένως το βάρος του παγακιού είναι λίγο μεγαλύτερο από το βάρος του νερού που εκτοπίζει.
Θεωρητικά έχει δίκιο. Ακριβολογεί αλλά μπορούμε να αγνοήσουμε όλα αυτά στο πρόβλημα.
Δεν μπορούμε να τα αγνοήσουμε σε πρόβλήμα με μπαλόνι που πλέει.
Ευχαριστω Γιάννη.
Αρκει ολα τα απο πανω του να επιπλεουν ωστε ο πατος να δεχεται δυναμεις μονο απο το νερο ωστε να δουλευει το επιχειρημα ίδια πίεση, οπότε ίδιο βάθος. Γιατι αν απο πανω ειναι μια βαρκα με μια πετρα και εναν ανθρωπο μεσα στην βαρκα και ο ανθρωπος ριξει την πετρα στο νερο και αυτη παει στον πατο,τοτε θα πεσει η σταθμη.