Часом діти задають питання, відповіді на які вимагають знань в області фізики. Гублячись у здогадах, дорослі намагаються знайти відповідь на, здавалося б, прості речі. Діти пізнають світ і все, на що людина зрілого віку не звертає особливої уваги, притягує увагу маленького чомучки. Часом дитина задає загадки і вимагає негайної відповіді від дорослого. Наприклад, побачивши пливе колоду по річці, будьте готові до того, що дитина запитає: «Чому дерево не тоне у воді?» Розберемо разом подібне фізична диво.
Трохи фізики: чому дерево не тоне
Існує три стани речовин: твердий, рідкий та газоподібний. Кожне тіло і речовина, незалежно від агрегатного стану, має певну щільність, володіє теплопровідністю, електропровідністю і іншими властивостями. Для відповіді на актуальне питання, що стосується теми статті, розглянемо детальніше щільність. У фізиці є чітке визначення щільності речовин.
Згадаймо:
Щільність речовини – це фізична величина, яка визначається шляхом співвідношення маси тіла або речовини до займаного об’єму.
Коротка запис для обчислення величини у вигляді формули:
З формули видно, що густина речовини залежить від маси і займаного обсягу. Якщо речовина має різні агрегатні стани, то і щільність буде не однаковою.
- Проведемо досвід, демонструє наочно, як ведуть себе речовини з різною щільністю щодо іншої речовини. Для проведення експерименту нам потрібно склянку води, сірники або зубочистки, маленький камінь. Одночасно зануримо в рідину всі предмети. Що ми бачимо? Камінь відразу опуститься на дно келиха, сірник – спливе і залишиться плавати на поверхні. У чому ж справа?
Винуватиця всьому щільність досліджуваних предметів. В даному випадку задіяні фізичні властивості трьох речовин:
Щільність води прийнято вважати за одиницю, сірники – менше одиниці, а у каменю – більше одного. Предмет з найменшою щільністю виштовхується на поверхню, з більшою – тоне.
Ось, втім, і весь секрет. Дерево, що пливе по річці має меншу щільність, ніж сам водойму. Саме тому опуститься на дно колода не може.
Завжди існує виняток з правил
Іноді, всупереч законам фізики, дерева все таки тонуть. Існують певні породи деревини щільність яких вище одиниці. До них відносяться:
- амазонское дерево;
- рожеве дерево;
- палісандр;
- ебенове дерево.
Дерева цих порід містять велику кількість смол. За рахунок цього щільність деревини зростає. Такі дерева називають «залізними». Для виготовлення човнів така деревина не придатна, зате меблі, виконана з цінної деревини – безцінна. Вона не боїться вологи, не піддається гниттю і прослужить не одне століття.
Прості породи дерев теж здатні до потоплення. При тривалому перебуванні колоди у воді, відбувається насичення деревини вологою. Маса дерева змінюється, зростає щільність. У цьому випадку колода частково або повністю піде на дно. Найчастіше трапляються такі ситуації при промисловому сплаві деревини.
Як з’ясувалося, фізика — складова всіх процесів. Знання науки без праці допоможе відповісти на каверзні запитання юних чомучок. Пориньте у світ знань, зробіть разом з дитиною подорож в цікаву науку. Сніг, дощ, гроза – все це фізичні явища природи. Як з’ясувалося, все просто і зрозуміло. До того ж, знання, отримані в дитинстві, допоможуть дитині в школі.