Кока-кола содержит 39 г сахара, которого нет в диетической коле.
Многие учителя естественных наук проводят демонстрацию, в ходе которой опускают запечатанные банки с кока-колой и диетической кока-колой в резервуар с водой. Банка кока-колы сразу тонет, а банка диетической колы плавает. Некоторые инструкторы адаптировали эту демонстрацию в качестве эксперимента, чтобы научить студентов принципам плотности и плавучести. Эксперименты позволяют студентам проводить измерения, чтобы они могли придумать научное объяснение наблюдаемого поведения.
Плотность
Плотность представляет собой соотношение между массой вещества и объемом занимаемого пространства, т. Е. Его объемом. Ученые обычно выражают плотность в метрических единицах граммов на миллилитр или г / мл. Чистая вода имеет плотность 1,00 г / мл. Большинство других жидкостей имеют плотность от 0,8 до 1,3 г / мл.
Состав кокса
Кока-кола состоит в основном из воды. Но он также содержит 39 г сахаров, в основном в форме кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы или HFCS. HFCS, используемый Coca-Cola и большинством других производителей безалкогольных напитков, демонстрирует относительную сладость 160 по сравнению с базовой сладостью 100, демонстрируемой сахарозой или столовым сахаром. Эта относительная шкала отражает воспринимаемую сладость, что означает, что HFCS буквально в 1,6 раза слаще на вкус, чем такое же количество сахарозы. В результате напитку, подслащенному HFCS, требуется меньше подсластителя для достижения желаемого уровня сладости, чем напитку, подслащенному сахарозой.
Состав диетической колы
Diet Coke содержит искусственный подсластитель: аспартам. Аспартам обладает ощущаемой сладостью в 180 раз больше, чем сахар. Или, для более прямого сравнения, аспартам демонстрирует сладость в 113 раз больше, чем кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы. Как следствие, диетической коле требуется всего 0,35 грамма аспартама для достижения того же уровня сладости, что и 39 г HFCS в кока-коле.
Плавучесть
Тонет объект или плывет, зависит от его плавучести. Объект, помещенный в воду, оказывает на воду направленную вниз силу. Однако вода отталкивается. Принцип Архимеда гласит, что подъемная сила, оказываемая водой или любой другой жидкостью на объект, равна весу воды, вытесняемой объектом. Если вес вытесненной воды превышает вес объекта, объект плавает. Иначе тонет. Это отчасти объясняет, почему металлические корабли плавают. Это также объясняет, почему банка диетической колы тонет. Поскольку две банки имеют идентичные формы и размеры, они вытесняют равное количество воды при погружении. Но тот факт, что банка с кока-колой тонет, означает, что она должна весить больше, чем количество воды, которое она вытесняет, тогда как банка диетической колы весит меньше.
Математическое объяснение
И банки Diet Coke, и банки Coke содержат 12 унций или 355 миллилитров жидкости. Оба напитка состоят в основном из воды. Основное различие заключается в подсластителе. Кокс содержит около 325 мл воды плотностью 1,0 г / мл и 39 г сахара. Таким образом, содержимое банки весит 325 г + 39 г = 364 г. Однако банка диетической колы содержит всего 0,3 г аспартама. Таким образом, он почти полностью состоит из воды, и поэтому содержимое банки весит около 355 г. Эта разница в весе делает банку с диетической колой достаточно плавучей, чтобы плавать. Что касается плотности, то плотность диетической колы составляет примерно 1,00 г / мл, как и у воды. Однако кокс имеет плотность 1,03 г / мл.