🍉 Το Παράδοξο του Καρπουζιού
Ένας μαθητής άφησε ένα κομμένο καρπούζι στον ήλιο για ένα μικρό «επιστημονικό πείραμα». Ήθελε να ελέγξει μια παλιά λαϊκή πεποίθηση: ότι ένα καρπούζι μπορεί να κρυώσει στον ήλιο εξαιτίας της εξάτμισης του νερού.
Το θερμόμετρο χάλασε, αλλά η ιστορία έδωσε στον δάσκαλο την ιδέα για ένα πολύ πιο παράξενο μαθηματικό πείραμα.
Το αφήνουμε στον ήλιο και ένα μέρος του νερού εξατμίζεται. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, το νερό αποτελεί πλέον το 96% της συνολικής μάζας του καρπουζιού.
Πόσο ζυγίζει τώρα το καρπούζι;
Ένας μαθητής απαντά αμέσως:
«Δεν θα ζυγίζει περισσότερο από 2,5 κιλά!»
Είναι σωστός; 🤔
🔍 Δείτε τη λύση
Στην αρχή το 1% του καρπουζιού δεν είναι νερό. Άρα η στερεή ύλη έχει μάζα
Με την εξάτμιση χάνεται μόνο νερό. Επομένως αυτά τα \(0{,}08\) kg στερεής ύλης παραμένουν αμετάβλητα.
Στο τέλος το νερό αποτελεί το \(96\%\) της μάζας. Άρα η στερεή ύλη αποτελεί το υπόλοιπο
Αν \(M\) είναι η νέα συνολική μάζα, τότε
Επομένως
Το εντυπωσιακό σημείο είναι ότι η περιεκτικότητα σε νερό μειώθηκε μόλις από \(99\%\) σε \(96\%\), αλλά η συνολική μάζα έπεσε από 8 kg σε 2 kg.
Δεν χάθηκε «μόνο 3% νερό». Η στερεή ύλη, που αρχικά ήταν το \(1\%\) της συνολικής μάζας, πρέπει στο τέλος να αποτελεί το \(4\%\). Δηλαδή το ποσοστό της έγινε τετραπλάσιο — και επομένως η συνολική μάζα πρέπει να γίνει το ένα τέταρτο.

Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου