Ответы на которые требуют познаний в области физики. Теряясь в догадках, взрослые пытаются найти ответ, на, казалось бы, простые вещи. Дети познают мир и всё, на что человек зрелого возраста не обращает особого внимания, притягивает внимание маленького почемучки. Порой ребёнок задаёт загадки и требует немедленного ответа от взрослого. Например, увидев плывущее бревно по реке, будьте готовы к тому, что малыш спросит: «Почему дерево не тонет в воде?» Разберём вместе подобное физическое чудо.
Немного физики: почему дерево не тонет
Существует три состояния веществ: твёрдое, жидкое и газообразное. Каждое тело и вещество, независимо от агрегатного состояния, имеет определённую плотность, обладает теплопроводностью, электропроводностью и другими свойствами. Для ответа на актуальный вопрос, касающийся темы статьи, рассмотрим подробнее плотность. В физике есть чёткое определение плотности веществ.
Вспомним:
Плотность вещества – это физическая величина, определяемая путём соотношения массы тела или вещества к занимаемому объёму.
Краткая запись для вычисления величины в виде формулы:
Из формулы видно, что плотность вещества зависит от массы и занимаемого объёма. Если вещество имеет разные агрегатные состояния, то и плотность будет не одинаковой.
- Проведём опыт, демонстрирующий наглядно, как ведут себя вещества с разной плотностью относительно другого вещества. Для проведения эксперимента нам потребуется стакан воды, спички или зубочистки, маленький камень. Одновременно погрузим в жидкость все предметы. Что мы видим? Камень сразу опустится на дно бокала, спичка – всплывёт и останется плавать на поверхности. В чём же дело?
Виновница всему плотность испытуемых предметов. В данном случае задействованы физические свойства трёх веществ:
- воды;
- камня;
- спички.
Вот, впрочем, и весь секрет. Дерево, плывущее по реке имеет меньшую плотность, чем сам водоём. Именно поэтому на дно опустится бревно не может.
Всегда существует исключение из правил
Иногда, вопреки законам физики, деревья всё таки тонут. Существуют определённые породы древесины плотность которых выше единицы. К ним относятся:
- амазонское дерево;
- розовое дерево;
- палисандр;
- эбеновое дерево.
Деревья этих пород содержат большое количество смол. За счёт этого плотность древесины возрастает. Такие деревья называют «железными». Для изготовления лодок такая древесина не пригодна, зато мебель, выполненная из ценной древесины – бесценна. Она не боится влаги, не подвергается гниению и прослужит не один век.
Простые породы деревьев тоже способны к потоплению. При длительном пребывании бревна в воде, происходит насыщение древесины влагой. Масса дерева меняется, возрастает плотность. В этом случае бревно частично или полностью уйдёт на дно. Чаще всего происходят такие ситуации при промышленном сплаве древесины.
Как выяснилось, — составляющая всех процессов. Знание науки без труда поможет ответить на каверзные вопросы юных почемучек. Окунитесь в мир знаний, совершите вместе с ребёнком путешествие в занимательную науку. Снег, дождь, гроза – всё это физические явления природы. Как выяснилось, всё просто и объяснимо. К тому же, знания полученные в детстве, помогут ребёнку в школе.
Древесина - не гарант того, что построенный из нее плот будет скользить по глади рек и озер, оставаясь безопасным плавсредством. Просто есть деревья, которые тонут в воде словно железо, поскольку имеют невероятно высокую плотность, не позволяющую им держаться на волнах.
Дерево Пиратинера
- Пиратинера . Также носит название змеиного дерева. Его удельная масса в сухом виде - 1500 кг на кубометр. Это в полтора раза выше плотности воды. Кусок такой древесины уходит на дно почти как камень.
Структура дерева Бакаут
- Гваякум . Его второе наименование - Бакаут. Это следующий рекордсмен идти на дно как топор. Родом он с южноамериканского континента. По плотности тоже уникален: она равна порядка 1450 кг на кубометр.
Дерево Ипе
- Ипе . Муравьиное дерево, бразильский орех, лапачо - все это его названия, свидетельствующие о многообразии растения. Древесина серовато-красная плотностью до 1300 кг на кубометр (иногда около 1100, на что влияет регион распространения).
Вековые деревья Самшит
- Самшит . Благодаря тому, что он отличается твердой древесиной, служит сырьем для производства деталей с повышенными требованиями жесткости. Удивляет показателем плотности 1350 кг на кубометр. В разрезе имеет матовую текстуру светло-желтого колера.
Срез дерева Квебрахо
- Квебрахо . «Поломать топор» - именно так переводится это название. Плотность таких деревьев (их три разновидности) достигает 1200 кг на кубометр. Произрастают они в Боливии, Парагвае, Бразилии и Аргентине. Отличаются твердой тяжелой древесиной черного или темно-красного оттенка.
Заготовки из дерева Эбен
- Эбен . Еще один из рекордсменов по уровню плотности, которая составляет, как и у предшествующего образца, 1200 кг на кубометр. Распространен в Центральной Африке. Является необычайно редким и дорогим: его стоимость высчитывается за килограмм. Цвет - от черно-бархатистого до темно-коричневого с характерными продольными прожилками другой палитры.
Текстура Гренадила
- Гренадил . Дерево с черной древесиной плотностью 1200 кг на кубометр, из-за чего его часто путают с эбеном, с которым у него нет ничего общего. Это совершенно разные растения. Водится он в Мозамбике, Танзании и Кении. Находится под угрозой уничтожения. Также носит название дальбергии, мпинго, бабануса.
Структура дерева Кумару
- Кумару . У него множество наименований, одно из которых - бразильский тик. Он обладает прочной древесиной с плотностью порядка 1150 кг на кубометр. Тонет, но хорошо противостоит влаге, поэтому может использоваться вне помещений.
Бревна дерева Азобе
- Азобе . Или иначе - бонгосси. Растет в западной части африканского континента. Предпочитает болотистую местность. Устойчив к гнилостным поражениям. Имеет древесину плотностью 1120 кг на кубометр.
Лиственница и ее текстура
- Лиственница . Представительница российских северных широт тоже характеризуется невероятной твердостью, отчего быстро идет ко дну. Его плотность составляет около 1000 кг на кубометр, что зависит от зоны распространения (чем холоднее, тем оно прочнее).
Текстура дерева Палисандра
- Палисандр . Также его называют фиалковым деревом за характерный облик цветов (они синеватые, по форме напоминающие незабудку). Отличается плотной, хорошо полируемой древесиной с показателем плотности 1000 кг на кубометр.
Оказывается, не всякая древесина подходит для постройки плота, потому как, используя некоторые виды древесины, можно получить плот, который просто утонет. Это связано с тем, что плотность некоторых видов древесины выше, чем плотность воды, и поэтому такая древесина тонет в воде.
Следует учитывать, что плотность приведенных примеров древесины выше плотности воды в условиях свежеспиленного ствола и после высушивания может оказаться ниже, чем плотность воды.
*Для информации: плотность воды считается равной 1000 кг/м3, 1 т/м3 или 1 г/мл.
Вот эти виды древесины обладают плотностью больше плотности воды и поэтому тонут в ней:
А теперь немного подробнее:
(Piratinera guianensis (syn. Brosinum guianensis)). Плотность пиратинеры 1500 кг/м3, что делает её тяжелее воды в полтора раза. Также её называют змеиным деревом.
Гваяковое дерево , его еще называют Бакаутовым деревом. Древесина очень тяжелая, в том числе и из-за большого количества плотных масел, плотность может достигать до 1450 кг/м3. Произрастает на южноамериканском континенте.
Ипе – это целое множество подвидов древесины, также могут применяться названия: бразильский орех, муравьиное дерево, лапачо и другие. Серовато-красная древесина может достигать плотности до 1300 кг/м3. В среднем, рабочая плотность этого вида древесины составляет 1050-1100 кг/м3.
Неприхотливое дерево, которое растет на каменистых и бедных почвах. Древесина очень плотная и твёрдая. Плотность может достигать до 1300 кг/м3.
Собирательное название трёх видов деревьев. Само название образовалось от испанского “ломать топор”. Такое название обусловлено высокой твёрдостью древесины. Цвет древесины от темно-красного до черного. Плотность может достигать 1200 кг/м3.
