Скільки важить літр води в кілограмах: цифри і факти

Ця стаття присвячена самому поширеному, унікальному, і всім добре відомого речовини — води. Важко зустріти людину, якій була б невідома найпростіша хімічна формула H₂O. Чого вже простіше. Але так чи вона проста, ця всюдисуща і всім знайома вода? На жаль, це далеко не так.

Як би прагматично не звучали слова відомого вченого Ейнштейна: «Що риба може знати про воду, у якій плаває усе життя?» — їх важко не сприймати, як камінь у свій город. І вже зовсім резонансно звучать висловлювання провідних мужів вченого світу про те, що в нашому буття нічого не відбувається випадково, і у всьому присутній розумний задум.

Скажете: нісенітниця? Впевнені, розглядаючи будь-яку нову розробку IT технологій, вас відвідує перша думка про людину, який її створив.

Але, не будемо сперечатися про високі матерії і повернемося до питань насущних. Як часто в повсякденному житті ми задаємося питанням: скільки ж важить літр води? Для кого-то це питання може здатися тривіальним, а відповідь лежить в площині початкових знань фізики – елементарним.

Але це лише із-за поверхневого сприйняття суті питання. Не прийняти той факт, що в різні періоди існування людства одиниця вимірювання ваги речовини постійно змінювала своє справжнє значення — неможливо.

• У 1793 році у Франції вперше була прийнята нова одиниця вимірювання — літр, прирівняна до одному кубічному дециметру;
• У 1879 році Міжнародний Комітет мір і ваг прийняв рішення і прирівняв один літр одному кубічному дециметру;
• У 1901 році літр води був прирівняний до 1 кілограму води при температурі +3,98 про С і тиску в одну атмосферу. В об’ємному еквіваленті йому відповідав 1,000028 кубічного дециметра;
• У 1964 році одному літру повертають його колишнє значення – один дециметр кубічний.

Що ж впливає на масу води?

Спробуємо розібратися в суті питання, але перш зауважимо: не можна ототожнювати поняття «маса» та «вага» води. Це зовсім не одне і те ж. Далі піде мова про «масі», одиницею виміру якої у світовій практиці визнано кілограм, а його еталон зберігається в штаб-квартирі Міжнародного бюро мір і ваги в Севрі.

На перший погляд все здається до банальності просто. Існує загальновідома формула обчислення маси речовини, яка визначається як добуток двох фізичних величин: щільності речовини і його обсягу.

Багато зараз іронічно посміхнутися. Мовляв, нічого нового. Так би все і було, якщо б не одне але. Фізичні властивості води не постійні, їм властиво змінюватися. Переконайтеся самі.

Таблиця 1: Залежність маси води від її агрегатного стану.

Проблема криється в тому, що у води є одна відмітна властивість. Максимальну щільність вода має лише при температурі замерзання. При будь-яких інших відхиленнях термальною шкали – вона збільшується в об’ємі і стає легше. Ось чому лід завжди плаває на поверхні, і лопаються в зимовий час водопровідні труби.

Ось ще кілька фактів для роздумів

Таблиця 2: Залежність маси води від її щільності.

Щільність чистої води в нормальних умовах прийнято вважати рівною 1000г/м 3 . Додавання в неї різних домішок солей сприяє збільшенню її щільності, і, як наслідок, вона стає важче.

Атмосферний тиск також впливає на зміну маси води. Одержуваний ефект протилежний дії температур.

Передчуваючи скепсис більшості читачів, мовляв, все врахувати неможливо, поспішаємо заспокоїти. Для нас – простих обивателів, це складно і не потрібно.

А тому, приймаючи на віру щільність води в рідкому стані дорівнює 1000 г/м 3 (при температурі 20 о С і атмосферному тиску 760 міліметрів ртутного стовпа), керуємося наступними цифрами:

• 1 літр води важить один кілограм;
• 5 літрів води важать п’ять кілограм;
• 10 літрів води важать десять кілограм.

Скільки важить вода в банку, склянці і відрі – як визначити вірно?

При розрахунку ваги води для конкретної ємності, будьте пильні. Обсяг тари, вказується виробником, може коливатися. Не потрібно це розцінювати, як докір в його адресу. ГОСТом обумовлюється як номінальна (наприклад -500 мл), так повна місткість тари (наприклад — 560±15мл).

Щоб було зрозуміло: 500-ам мілілітрів відповідає об’єм рідини, налитої до облямівки під широкою горловиною. Таким чином, отримуємо наступні значення в залежності від об’єму заповнюється тари:

1. Маса води, налита до облямівки півлітрової банки дорівнює 500 грамам;
2. Маса води, налита до облямівки літрової банки дорівнює одному кілограму;
3. Маса води, налита до облямівки дволітрової банки дорівнює двом кілограмам.

Інакше йде справа з трилітровими банками. Якщо дотримуватися попередньої схеми і наливати банку до облямівки, то отриманий обсяг буде відповідати 3140 мл, відповідно і вага водички буде становити 3,14 кілограм.

Для того, щоб отримати суворо три літри води, трилітровий бутель слід наповнювати до рівня, відповідного фотографії праворуч. Втім, є й більш простий спосіб — відміряти точний обсяг з допомогою літрової банки, заповнюючи її до облямівки.

У цьому випадку маса води дорівнює трьом кілограмам.

За аналогією визначаємо вагу водички у 200-грамовій склянці. Зверніть увагу на його дизайн, а саме на чітку обідок у верхній частині. Це свого роду покажчик рівня. Маса води, налита до облямівки дорівнює 200 грамам.

Якщо ж у склянки відсутня облямівка, то символічним рівнем служить його верхня кромка. Склянку з таким дизайном слід наповнювати доверху. У цьому випадку маса води буде дорівнює 200 грамам.

Не є винятком металеві оцинковані відра місткістю 12 літрів. У верхній частині їх конструкції завдано покажчик рівня. Маса води, налитої за вказівником, відповідає 12 кілограмів.

Ще один вид ємностей, службовців для транспортування різних рідких продуктів – каністри або бочки. Проконтролювати рівень налитої води через вузьку горловину досить складно або зовсім неможливо. В цьому випадку залишається довіритися вказаною виробником обсягом тари.

Цей, перевірений життям спосіб, відомий кожному. Правда, для цього знадобляться ваги.

Зважуємо ємність з водою. Зливаємо воду, і зважуємо порожню ємність. Різниця цих двох значень буде відповідати масі води.

Господиням на замітку стаття про те скільки грамів солі в чайній ложці.

Читайте скільки білка в курячому яйці, це стане в нагоді, якщо ви хочете збалансувати свій раціон.

Висновок

Сучасний побут людини давно переступив за межі можливого і неможливого. Невід’ємними атрибутами господині на кухні стали мірні ємності і електронні ваги, які з високою часткою точності дозволяють визначити об’єм і масу будь-якого продукту в будь-яких одиницях вимірювання.

В крайньому випадку, для якого характерна його несвоєчасність, зверніться за допомогою до довідкової літератури. На прощання ще один цікавий факт про воду: «Людина без води може проіснувати не більше трьох днів». Але це більше для роздумів, а не залякування.

Дивіться відео з цікавим експериментом з водою, яке ще раз підтвердить як мало ми знаємо про воду:

Скільки важить мураха і який вантаж він може підняти маси

Практично у кожної людини мурахи асоціюються з працьовитістю, самопожертвою і здатністю працювати вдень і вночі на благо колонії. Навіть існує приказка: «Працювати, як сотня мурах». Крім того, вчені з’ясували, що мурахи можуть похвалитися не тільки неабияким «трудоголізмом», але і вражаючими фізичними здібностями. А знаючи, скільки важить мураха, можна тільки дивуватися, як їм це вдається.

Ще в школах учням розповідають, що мурахи можуть піднімати вантаж більше власної ваги в 10 разів більше власної маси. Але як виявилося, і це не межа — по мірі вивчення мурах з’ясовуються все більш і більш вражаючі факти про їхні здібності…

Скільки важить мураха і всі мурашки взагалі?

Середня вага мурашки коливається в залежності від виду від 1 до 150 міліграмів. Звичайні наші чорні і руді лісові мурахи важать близько 5-7 міліграмів.

Найлегші мурахи — фараонова, всім відомі домашні шкідники, і деякі види тропічних мурах, такі ж дрібні. Маса мурашки з касти робітників у цих видів становить 1-2 міліграми.

А одні з найбільш великих видів мурах — це південноамериканський мураха-куля і африканські бродячі мурахи. У перших робочий мураха важить до 90 міліграмів, а у других матка в період осілого життя старанно гладшає і може важити до 10 грамів!

У цей час така матка може відкладати до 120 тисяч яєць кожен день, що теж є одним з рекордів не тільки комах, але й серед інших тварин взагалі. Крім того, і мураха-куля і бродячі мурахи (сиафу) є одними з найнебезпечніших у світі.

Виходить, що одна матка бродячого мурашки важить стільки ж, скільки важить 200-700 робочих особин. Хоча є види — наприклад, стрибання мурахи — у яких матки від робочих мурах практично не відрізняються ні за розмірами, ні по масі. Але в цих мурах є безліч інших характерних рис. Наприклад, у них можуть розмножуватися навіть прості робочі мурашки.

Найбільші жили на Землі мурахи мали довжину тіла до 7 см у маток. Якщо екстраполювати їх масу, вийде, що такі монстри важили близько 20 грамів.

Взагалі, мурахи настільки широко поширені і такі численні, що їх загальна маса на планеті більше, ніж у будь-якої іншої групи комах. За підрахунками вчених, всі мурахи на Землі важать приблизно стільки ж, скільки важать всі люди — близько одного мільярда тонн. При цьому на кожну людину припадає приблизно 10 мільйонів мурах.

Але в мурах цікаво навіть не те, скільки вони важать, але їх здатності піднімати дуже важкі в порівнянні з вагою тіла предмети.

Яку вагу піднімає мураха?

Сьогодні перевірено, що в середньому мураха піднімає вагу в 50 разів перевищує його власний — наприклад, до 100 мг переносить кожен робочий мураха-листорез. Знаючи, скільки важить мураха, можна порахувати, на що він здатний, як важкоатлет.

Цікаво, що у мурашок-листорізів солдати важать у кілька десятків разів більше звичайних робітників, а матка — в 700 разів! Природно, що у цього виду солдати з’являються тільки в тих мурашниках, чисельність яких перевалює за 100 тисяч особин — меншої кількості робочих важко прогодувати таку армію.

В принципі, солдатів цього виду може поставити і більш видатний рекорд, проте ніколи цього не робить: його завдання не носити вантажі, а захищати «вантажників».

Якщо б людина могла піднімати вагу в таких же пропорціях, як це роблять мурахи, то легко витискав б над головою штангу до 5 тонн. Тобто, сила мурашки перевершує таку у людини приблизно в 25 разів. Як дотепно математики підрахували, для перенесення дорослої людини потрібно близько мільйона мурах, а для перенесення кухлі пива — близько 10 тисяч. Звичайно ж, результати таких вимірювань залежать від виду мурашки і того, скільки кожен з них важить.

Зрозуміло, чим менше мураха, тим меншу масу він піднімає. Однак ставлення поднимаемого ваги до масі самого мурашки при зменшенні розмірів комахи зростає.

При спільному перенесення тягарів здібності мурах ще більше зростають. Під час лабораторних експериментів мураха поодинці розвивав потужність в 24.2 ерг/с, а два мурашки разом розвивали потужність у 63,2 ерг/сек. Тобто мураха може підняти у співпраці з товаришем стільки, скільки не піднімають вони обидва самостійно разом узяті.

Чому ж мурахи такі сильні?

Треба сказати, що так сильні не тільки мурахи: в цілому всі комахи можуть розвивати дуже велику потужність. Ті ж блохи дуже швидко штовхають своє тіло на відстань, що в 150 разів перевищує довжину їхнього тіла. А жуки-скарабеї можуть піднімати вагу, що перевищує їх масу тіла у 850 разів. Перед такими здібностями навіть сила мурашки здається не такий великий.

Причина таких феноменальних здібностей мурах і взагалі комах вже давно пояснена вченими. У тваринному світі існує закон, згідно з яким при зменшенні геометричних розмірів тіла живої істоти його маса зменшується пропорційно довжині тіла в третього ступеня, а площа поперечного перерізу мускул — пропорційно квадрату довжини тіла.

Трохи складно, але це означає, що у мурашок на одиницю маси м’язи в 100 разів сильніше, ніж у людини. І така пропорція дотримується і для інших живих істот — ракоподібних, риб, ссавців. А додатково зовнішній скелет і дещо інша структура м’язів вносять у ці розрахунки свої надбавки.

В цілому це не означає, що найменший мураха — найсильніший. Дійсно, крихітний фараонів мураха піднімає вагу, більшу кількість разів перевищує вагу, який піднімає гігантський бродячий мураха. Але абсолютна маса вантажу у випадку з домашнім шкідником менше. Тому самий сильний мураха — якраз самий великий.

Мурашині здібності

Однак сила мурах визначається не тільки вагою, що вони можуть підняти. Мурахи використовують свої фізичні здібності і в інших напрямках.

Наприклад, дуже відомі мурашині мости, які організовують робочі особини африканських кочових мурах для перенесення личинок і матки через водні перешкоди. Кілька сотень мурах захоплюють тіла один одного так міцно, що за складеним мосту може перебігти на інший бік струмка ссавець розміром з кішку. Щоправда, жодна тварина не намагається цього робити — ці мурахи надзвичайно небезпечні через своїх болючих укусів.

А ті ж мурахи-листорезы можуть волочити за собою по землі вантаж вагою в 30 разів більший маси їх тіла. Необхідність у цьому може виникати, коли комаха з-за нестандартного розміру предмета не може підняти його над головою.

Цікаво, що багато подібні здібності мурах особливо винахідливі представники Homo Sapiens навчилися використовувати у своїх цілях.

Мурахи будують міст (відео)

Чи можна використовувати «мурашину силу»?

У Центральній Африці потужні щелепи мурах використовують для зашивання відкритих ран на тілі: два краї рани притискаються один до одного і до них, немов степлер, прикладається головою розлючений мураха. Комаха відразу ж стискає щелепи і щільно здавлює обидва краї шкіри. Кілька таких муравйов — і шов готовий. Важливо тільки як можна швидше ножицями відрізати мурашину голову: після цього щелепи вже не разожмутся.

Іноді в тій же Африці тубільці добувають з мурашників смачні насіння і дрібні горіхи, використовуючи мурах як збирачів. Проте тубільці в цьому плані неймовірно етичні — замість узятих з мурашника запасів вони залишають комах шматки в’яленого м’яса або фрукти. Вони знають, що якщо природу не грабувати, але порівну ділитися з нею, вона віддячить багаторазово.