| wypór przy wypełnieniu wodorem: | (29g - 2g) : 1000 x 9,81 m/s2 = 0,265 N |
| wypór przy wypełnieniu helem: | (29g - 4g) : 1000 x 9,81 m/s2 = 0,245 N |
W przypadku helu siła nośna balonu jest więc zaledwie o ok. 8 % mniejsza, niż dla balonu wypełnionego wodorem!
* Zupełnie poprawnie, wypór jest proporcjonalny do różnicy ciężarów, a te są proporcjonalne do mas. Całe rozważanie ma jednak sens tylko w polu grawitacyjnym. W stanie nieważkości wypór równy jest zero.
Rzetelna waga powinna mieć oba ramiona o jednakowej długości. Jak dokładnie zważyć nieznaną masę na nierzetelnej wadze, dysponując jednak dobrymi odważnikami? Jedna z metod opisywana w podręcznikach polega na wykonaniu dwóch ważeń, zamieniając stronami przedmiot ważony i odważniki. Z obu pomiarów (m1, m2) wyznacza się „średnią”. Podczas ćwiczeń audytoryjnych jedna ze Studentek zwróciła mi uwagę, że powinna to jednak być średnia geometryczna. Istotnie:
stąd:
Na marginesie tych rozważań można zadać pytanie: jak udowodnić, że waga szalkowa służy do pomiaru masy, a nie ciężaru? Należy taką zrównoważoną wagę przenieść (myślowo!) np. na Księżyc. W warunkach zmniejszonej wielokrotnie siły grawitacji, waga pozostanie jednak ciągle w równowadze. Na takiej wadze mierzona jest zatem nie waga (ciężar), ale masa ciał. Paradoksalny jest ten brak konsekwecji ...
Proszę o przeprowadzenie rozumowania, dlaczego waga sprężynowa (tzw. “bezmian”, powszechnie używany np. przez wędkarzy) na Księżycu wykaże inny niż na Ziemi wynik pomiaru (na pewno spowoduje to frustrację wędkarzy księżycowych)?
Z powodów historycznych stosujemy do dziś dawne, niezbyt fortunne nazwy przyrządów, podczas gdy z powodów racjonalnych, dla uniknięcia nieporozumień należałoby chyba dokonać zamiany nazw urządzeń: “waga”, oraz: “bezmian” (konskwentna zamiana terminu “ważenie” na: “masowanie” byłaby jednak zbyt daleko idąca...). Aż dziw, że dotąd nie odkryły tego różne Szacowne Komisje Do Zmieniania Wszystkiego, zazwyczaj aż nadto skłonne do wprowadzania zmian...
Średniej z dwóch ważeń nie należy jednak mylić z średnią ważoną (której definicji tu nie podajemy). Nieco wcześniej powoływano się na średnią masę cząsteczkową powietrza. Obliczano ją biorąc pod uwagę udział procentowy składników powietrza (75,5% wag. azotu, 23,1% tlenu, 1,3% argonu): 0,755 · 28 + 0,231 · 32 + 0,013 · 40 = 29
To nie koniec z językowymi kłopotami. Handlowa nazwa popularnego produktu ”sól warzona” pochodzi od procesu odparowywania wody (wrzątek = ”war”) podczas jego wytwarzania. “Warzelnia soli” zatem nie jest miejscem, gdzie sól się waży, ale zakładem w którym odparowuje się wodę z solanki. Ponieważ produkt jest sprzedawany w postaci paczkowanej, należałoby go określić jako “ważona sól warzona”. Zupełnie podobnie można “nawarzyć piwa”. Wreszcie proces koagulacji (stącąnia się) koloidów pod wpływem ogrzewania lub dodania niewłaściwego rozpuszczalnika (niezbyt świeże mleko, lakier Nitro rozcieńczany niewłaściwym rozpuszczalnikiem) również określany jest jako “warzenie”. Pan Zagłoba zaś twierdził, że: ”krew żydowska, podlana winem albo-li miodem, warzy się; chłopska, jako leniwa i ciężka, idzie pod spód; a jeno szlachecka animuje się i wyborny tworzy likwor, który ciału daje męstwo i fantazję.”
Literatura
1. J.Chem.Educ. 75, 726 (1998). [Siła nośna balonów]
Tomasz Pluciński - tomek@chemik.chem.univ.gda.pl
Praca wpłynęła do ChemFana: 1999-06-22
