Vilken är tyngre, våt eller torr sand?

fråga

vilken är tyngre, våt eller torr sand?

frågad av: Katherine Robertson
svar

vilken skulle du tro är tyngre? Om våt sand är helt enkelt torr sand med vatten i det än klart våt sand isheavier. Men vänta! Vi måste definiera våra villkor här. Det är därför det här är en så bra fråga! Jag är imponerad av att du borde undra över något så uppenbart!
när man gör vetenskap måste man vara mycket försiktig med hur de talar eller skriver. Din fråga låter som en jag brukade lura mina äldste med när jag var barn. ’Vilket,’ skulle jag fråga ,’ är tyngre: ett ton tegelstenar eller ett ton avfjädrar? Den tanklösa vuxen skulle svara, till min glädje, att ton tegel är tyngre. Jag inser att din fråga inte är tänkt att vara ett trick men det illustrerar hur försiktig man måste vara.
om du skulle fråga ’ som tar upp mer utrymme, ett pund våt sand eller ett pund torr sand?’då skulle svaret vara att ett pund torr sand tar upp mer utrymme eftersom det tar mer torr sand för att motsvara ett pund. Men du frågade vilket är tyngre. Innan du svarar på en sådan fråga skulle man behöva fråga hur mycket utrymme den sanden ärtar upp. Med andra ord kunde du ha frågat: vilken är tyngre, en hink full av våt sand eller en hink full av torr sand? Svaret på den frågan skulle vara hinken med våt sand eftersom den hinken är full av sand och vatten.
vid denna tidpunkt blir din fråga verkligen bra. Varför? För nästa fråga skulle vara något så här: Hur kunde skopan med våt sand vara tyngre? När allt kommer omkring är vatten inte en tung (eller tät) som sand och omsand i hinken måste göra plats för vattnet skulle det behöva hålla mindre sand och därför bör sand-och vattenkombinationen väga mindre än sanden ensam!
nu är det en bra fråga! Jag kan se varför du, eller någon som är en tänkande person, skulle tänka logiskt att om du har lika stora volymer våt och torr sand skulle den våta sanden väga mindre. detta måste vara santeftersom vattnet tar upp det utrymme som sanden skulle ha tagit om vattnet inte var där och eftersom vatten ärmindre tät än sand skulle kombinationen av vatten och sand till lika med en volym torr sand behöva väga mindre.
det finns bara en sak: det finns utrymmen mellan sanden, inte stora utrymmen utan utrymmen ändå; utrymmen som är tillräckligt stora för att vatten ska komma in utan att flytta någon sand ur vägen. Med andra ord kan du ta dinhink med torr sand och fyll den med vatten och flytta inte ett enda sandkorn ur hinken. Så lika volymer av våt och torr sand skulle inte väga samma; den våta sanden skulle väga mer eftersom den har mer massa,vattnets massa mellan sanden och själva sandens massa. Den torra sanden har bara massan avsanden och luften mellan sandkornen.
men du kan se hur underbart denna fråga visar hur försiktiga forskare måste vara när de ställer en fråga.Du vet, konsten att ställa en fråga är en mycket mer värdefull färdighet än förmågan att svara på dem. Du är den bättre forskaren för att ställa frågan än jag för att svara på den! Fortsätt ställa frågor!

besvaras av: Tom Young, ms, vetenskapslärare, Whitehouse High School, Texas