โครงงานวิทยาศาสตร์: ทำไมเกลือจึงทำให้สิ่งของลอยได้

David Letterman พิธีกรรายการทอล์คโชว์ช่วงดึกมีช่วงยาวที่มีชื่อว่า “Will it Float?” ที่ไหน วัตถุที่นำเสนอและเล็ตเตอร์แมนและเจ้าหน้าที่ออกอากาศอภิปรายแล้วเดาว่ามันจะลอยอยู่ในถังของ น้ำ. หากถังเต็มไปด้วยน้ำเกลือ วัตถุอื่น ๆ ที่เล็ตเตอร์แมนใช้คงลอยได้ การเติมเกลือลงในน้ำจะเปลี่ยนแรงทางกายภาพที่น้ำกระทำต่อวัตถุ ทำให้มันลอยได้ ซึ่งเป็นแนวคิดที่คุณสามารถแสดงให้เห็นได้ในบ้านของคุณเอง

การลอยตัวคือแรงขึ้นที่ของเหลวกระทำต่อวัตถุ เมื่อวัตถุตกลงไปในของเหลว แรงโน้มถ่วงจะดึงวัตถุลงมาที่พื้นโลก ขนาดของแรงนั้นขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุ ของเหลวดันกลับขึ้นไปบนวัตถุ และขนาดของแรงจะขึ้นอยู่กับมวลของของไหลที่ถูกแทนที่ ถ้ามวลของวัตถุน้อยกว่ามวลของของไหลที่ถูกแทนที่ วัตถุนั้นจะลอย การลอยตัวได้รับอิทธิพลจากความหนาแน่นของวัตถุและความหนาแน่นของของไหล นั่นคือมวลและปริมาตรของวัตถุและของไหลที่วัตถุเคลื่อนที่

การเติมเกลือจะเพิ่มความหนาแน่นของน้ำ เมื่อเกลือละลายในน้ำ ไอออนจะพอดีกับช่องว่างระหว่างโมเลกุลของน้ำ คล้ายกับลูกแก้วที่เติมช่องว่าง ถ้าคุณเทลงในถังที่เต็มไปด้วยลูกเทนนิส มวลของน้ำเค็มนั้นสูงกว่ามากและมีปริมาตรเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ดังนั้นน้ำเค็มจึงมีความหนาแน่นมากกว่าน้ำจืด ถ้าปริมาณน้ำเท่ากันถูกแทนที่โดยวัตถุ น้ำหนักของน้ำเค็มที่ถูกแทนที่จะมากกว่า และทำให้แรงลอยตัวเพิ่มขึ้นตามสัดส่วน

ทะเลเดดซีในอิสราเอลเป็นสถานที่ที่สนุกที่จะได้สัมผัสกับผลกระทบจากการลอยตัวของน้ำเค็มโดยตรง ทะเลเดดซีเป็นทางตัน เป็นจุดต่ำสุดของโลกและจุดสิ้นสุดของแม่น้ำจอร์แดน แม่น้ำพาเกลือลงสู่ทะเลและน้ำระเหยก็เข้มข้น ความเข้มข้นของเกลือในทะเลเดดซีอยู่ที่ 300 ส่วนต่อพัน ส่วนน้ำทะเลอยู่ที่ 35 ส่วนต่อพัน ความเค็มสูงหมายความว่านักว่ายน้ำลอยตัวได้ง่ายและกิจกรรมท่องเที่ยวยอดนิยมคือการเอนกายลงบนผิวน้ำได้อย่างง่ายดายขณะอ่านหนังสือพิมพ์หรือนิตยสาร

คุณไม่จำเป็นต้องเดินทางไปอิสราเอลเพื่อสำรวจว่าทำไมเกลือถึงทำให้สิ่งของลอยได้ คุณสามารถทำโครงงานวิทยาศาสตร์ได้ สิ่งที่คุณต้องมีคือ ไข่ลวก น้ำอุ่นหนึ่งขวด และเกลือ วางไข่ลงในขวดน้ำ มันจะจมลงสู่ก้นบึ้ง นำไข่ออกแล้วคนให้เกลือมากที่สุดเท่าที่จะละลายในน้ำ พยายามใส่ไข่ลงในโถอีกครั้ง คราวนี้ เกลือได้เพิ่มความหนาแน่นของน้ำพอที่จะทำให้ไข่ลอยได้