Článek
Touto hádankou jsem se zabýval podrobněji a dospěl jsem k názoru, že těžší je kilo železa a to asi o 0,03 N. *)
Proč?
Takže upřesněme si zadání hádanky:
„kilo“ železa nebo peří je kilogram daného materiálu => zadaná je hmotnost materiálu
„těžší“ znamená, že porovnávat budeme tíhu
Tíha a hmotnost není totéž.
Hmotnost je množství hmoty, její jednotkou je kilogram.
Naproti tomu tíha je síla. Je to síla, způsobená ponejvíce tím, že těleso se nachází v gravitačním poli Země (Měsíce či jiného tělesa) a dojde k jejich vzájemnému přitahování. Další, co tíhu ovlivňuje, je vztlaková síla (ano, kdo si teď vzpomněl na Archimédův zákon, trefil do černého). A uplatňuje se i rotace Země. Podobně jako na řetízkovém kolotoči nás rotace Země nadlehčuje.
Kilogram železa má menší objem než kilogram peří.
Podle množství „tělesem vytlačeného vzduchu“ bude kilogram železa nadnášen menší vztlakovou silou než kilogram peří.
Při stejné gravitační síle a při stejné odstředivé síle jsou odlišné síly vztlakové (Archimédovy).
A proto je kilogram železa těžší než kilogram peří.
Není to jev nijak neznámý. V metrologii, například při ověřování správnosti závažíček v laboratořích, se musí brát ohled i na to, z jakého materiálu závažíčka jsou.
Ale vždyť …
když budu mít na dvoumiskových vahách proti sobě oba jazýčky, musí být tíhy na obou miskách stejné, jistě namítnete.
Ano, tíhy na obou miskách budou stejné, ale to proto, že na jedné misce bude 1,000 000 kg železa (tj. zcela přesně jeden kilogram) a na druhé misce bude 1,000 003 kg peří (tj. kilogram a tři miligramy). A to je v rozporu se zadáním „kilo a kilo“.
Pokud by obojího bylo 1,000 000 kg, miska se železem by neznatelně málo poklesla.
Stále nevěříte?
Zeptejte se vodníka, co je těžší.
Vodník okolo sebe nemá vzduch (s hustotou 1,22 kg / m3), který velice málo nadlehčuje, ale má okolo sebe vodu (s hustotou 998 kg / m3) a ta nadlehčuje značně.
Vodník vám s naprostou jistotou řekne, že kilogram peří je lehčí, protože peří vyplave na hladinu, zatímco železo klesne ke dnu.
Kilogram peří je i na vzduchu lehčí než kilogram železa.
-----------
*) N -Newton, fyzikální jednotka síly, neboli m.kg.s-2
