Ramai guru sains melakukan demonstrasi di mana mereka menanam tin minuman Coke dan Diet Coke dalam tangki air. Cok Coke segera tenggelam, sementara kaleng Diet Coke terapung. Sesetengah pengajar telah menyesuaikan demonstrasi ini sebagai percubaan untuk mengajar pelajar prinsip ketumpatan dan keapungan. Eksperimen ini membolehkan pelajar melakukan pengukuran supaya mereka boleh membuat penjelasan saintifik untuk kelakuan yang diamati.
Ketumpatan
Ketumpatan mewakili hubungan antara jisim bahan dan jumlah ruang yang dikuasainya, iaitu jumlahnya. Para saintis biasanya mengekspresikan ketumpatan dalam unit metrik gram per mililiter, atau g / mL. Air tulen mempamerkan ketumpatan 1.00 g / mL. Kebanyakan cecair lain menunjukkan ketumpatan antara 0.8 dan 1.3 g / mL.
Komposisi Coke
Coca Cola kebanyakannya terdiri daripada air. Tetapi ia juga mengandungi 39 g gula, terutamanya dalam bentuk sirap jagung fruktosa tinggi, atau HFCS. HFCS yang digunakan oleh Coca-Cola dan kebanyakan pengeluar minuman ringan lain mempamerkan kemanisan relatif 160 berbanding dengan kemasan asas 100 yang dipamerkan oleh sukrosa, atau gula jadual. Skala relatif mencerminkan kemanisan yang dirasakan, yang bermaksud HFCS harfiah rasa 1.6 kali lebih manis daripada jumlah sukrosa yang sama. Akibatnya, minuman yang manis dengan HFCS memerlukan kurang pemanis untuk mencapai tahap manis yang diinginkan daripada minuman yang dimasak dengan sukrosa.
Komposisi Coke Diet
Diet Coke mengandungi pemanis buatan: aspartam. Aspartame mempamerkan rasa manis sebanyak 180 kali gula. Atau, untuk perbandingan yang lebih langsung, aspartam mempamerkan rasa manis 113 kali lebih tinggi daripada sirap jagung fruktosa tinggi. Akibatnya, Diet Coke hanya memerlukan 0.35 gram aspartam untuk mencapai tahap manis yang sama dengan 39 g HFCS di Coke.
Keapungan
Sama ada tenggelam objek atau terapung bergantung kepada keapungannya. Objek diletakkan di dalam air menghasilkan daya ke bawah di atas air. Walau bagaimanapun, air menolak kembali. Prinsip Archimedes menyatakan bahawa daya tarikan yang diberikan oleh air atau mana-mana bendalir lain pada objek adalah sama dengan berat air yang dipindahkan oleh objek. Sekiranya berat air terlantar melebihi berat objek, objek terapung. Jika tidak, ia tenggelam. Ini, sebahagiannya, menjelaskan mengapa kapal logam terapung. Ia juga menjelaskan kenapa boleh dihidangkan di Diet Coke. Oleh kerana kedua-dua tin mempamerkan bentuk dan saiz yang sama, mereka menggantikan jumlah air yang sama apabila tenggelam. Tetapi hakikat bahawa kaleng Coke tenggelam bermakna ia mesti menimbang lebih banyak daripada jumlah air yang digantikannya, sedangkan cawan Diet Coke seberat kurang.
Penjelasan Matematik
Kedua-dua Diet Coke dan kaleng Coke mengandungi 12 cecair oz., Atau 355 mililiter, cecair. Kedua-dua minuman terdiri terutamanya daripada air. Perbezaan utama terletak pada pemanis. Coke mengandungi kira-kira 325 ml air, dengan ketumpatan 1.0 g / mL, dan 39 g gula. Isi kandungan boleh jadi berat 325 g + 39 g = 364 g. Walau bagaimanapun, Diet Coke hanya mengandungi 0.3 g aspartam. Oleh itu, ia terdiri hampir seluruhnya air dan kandungan boleh jadi berat kira-kira 355 g. Perbezaan berat ini membuat kalis Diet Coke cukup lumayan untuk terapung. Dari segi kepadatan, ketumpatan Diet Coke adalah kira-kira 1.00 g / mL, sama seperti air. Walau bagaimanapun, Coke memperlihatkan kepadatan 1.03 g / mL.
