Τι θα συμβεί αν ρίξεις ένα μήλο, ένα αυγό, μια πατάτα και ένα λεμόνι σε μια λεκάνη με νερό; Θα επιπλεύσουν όλα ή κάποια θα βυθιστούν στον πάτο;
Μπορεί να ακούγεται σαν ένα απλό παιχνίδι, αλλά πίσω από αυτό κρύβεται μια ενδιαφέρουσα επιστημονική εξήγηση. Ορισμένα τρόφιμα επιπλέουν σαν μικρές βαρκούλες, ενώ άλλα βυθίζονται αμέσως, και η διαφορά δεν εξαρτάται μόνο από το βάρος τους!
Το μυστικό βρίσκεται στην πυκνότητα
Για να καταλάβουμε γιατί κάποια τρόφιμα επιπλέουν και άλλα βυθίζονται, πρέπει να γνωρίσουμε μια βασική έννοια της φυσικής: την πυκνότητα.
Η πυκνότητα δείχνει πόση μάζα περιέχεται σε έναν συγκεκριμένο όγκο. Με απλά λόγια, μας βοηθά να καταλάβουμε πόσο «συμπυκνωμένο» είναι ένα υλικό.
Όταν ένα αντικείμενο έχει μικρότερη μέση πυκνότητα από το νερό, συνήθως επιπλέει. Όταν έχει μεγαλύτερη πυκνότητα, βυθίζεται.
Γι’ αυτό ένα μεγάλο κομμάτι ξύλου μπορεί να επιπλέει, ενώ ένα μικρό πετραδάκι βυθίζεται. Το μέγεθος και το βάρος από μόνα τους δεν αρκούν για να προβλέψουμε τι θα συμβεί.
Το ίδιο ισχύει και για τα τρόφιμα!
Ποια φρούτα επιπλέουν στο νερό;
Ορισμένα φρούτα έχουν στο εσωτερικό τους μικροσκοπικούς χώρους γεμάτους αέρα. Αυτό μπορεί να μειώσει τη μέση πυκνότητά τους και να τα βοηθήσει να επιπλέουν.
- Μήλα: Συνήθως επιπλέουν, επειδή η σάρκα τους περιέχει αρκετό αέρα.
- Πορτοκάλια: Συχνά επιπλέουν όταν έχουν τη φλούδα τους, καθώς αυτή περιέχει μικρούς θύλακες αέρα.
- Λεμόνια: Μπορούν επίσης να επιπλέουν, ανάλογα με την ποικιλία και την κατάστασή τους.
- Καρπούζια: Ένα ολόκληρο καρπούζι μπορεί να επιπλέει, αν η μέση πυκνότητά του είναι μικρότερη από εκείνη του νερού.
Το εντυπωσιακό είναι ότι το ίδιο φρούτο μπορεί να συμπεριφερθεί διαφορετικά όταν αλλάξει η μορφή του. Ένα πορτοκάλι με τη φλούδα του μπορεί να επιπλέει, ενώ ένα καθαρισμένο πορτοκάλι είναι πολύ πιθανότερο να βυθιστεί.
Γιατί το πορτοκάλι επιπλέει με τη φλούδα του;
Αυτό είναι ένα από τα πιο διασκεδαστικά πειράματα που μπορείς να δοκιμάσεις στην κουζίνα σου.
Η φλούδα του πορτοκαλιού δεν είναι απλώς ένα εξωτερικό περίβλημα. Περιέχει πολλούς μικροσκοπικούς χώρους με αέρα, οι οποίοι λειτουργούν σαν ένα φυσικό σωσίβιο.
Όταν αφαιρούμε τη φλούδα, απομακρύνουμε μεγάλο μέρος αυτού του αέρα. Έτσι, η μέση πυκνότητα του πορτοκαλιού αυξάνεται και μπορεί να βυθιστεί.
Ένα πορτοκάλι μπορεί να επιπλέει ολόκληρο και να βυθίζεται αφού το καθαρίσεις, χωρίς να έχει αλλάξει καθόλου η σάρκα του!
Ποια λαχανικά βυθίζονται;
Πολλά λαχανικά είναι αρκετά πυκνά ώστε να βυθίζονται στο νερό.
- Πατάτες: Συνήθως βυθίζονται, επειδή η μέση πυκνότητά τους είναι μεγαλύτερη από εκείνη του νερού.
- Καρότα: Τα περισσότερα ωμά καρότα βυθίζονται.
- Κρεμμύδια: Συνήθως βυθίζονται, αν και το αποτέλεσμα μπορεί να διαφέρει ανάλογα με το μέγεθος και την εσωτερική δομή τους.
- Γλυκοπατάτες: Κατά κανόνα βυθίζονται όταν είναι ωμές.
Αυτό δεν σημαίνει ότι όλα τα λαχανικά βυθίζονται. Τα φύλλα μαρουλιού, για παράδειγμα, μπορούν να επιπλέουν, ειδικά όταν παγιδεύουν αέρα ανάμεσα στα φύλλα τους.
Επίσης, το μαγείρεμα μπορεί να αλλάξει την υφή και τη δομή ενός τροφίμου, επομένως δεν πρέπει να περιμένουμε πάντα την ίδια συμπεριφορά από το ωμό και το μαγειρεμένο προϊόν.
Τι συμβαίνει με το αυγό;
Το αυγό είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα για να καταλάβουμε πώς η πυκνότητα μπορεί να αλλάξει με τον χρόνο.
Ένα φρέσκο αυγό συνήθως βυθίζεται σε ένα ποτήρι με απλό νερό. Καθώς περνούν οι ημέρες, όμως, χάνει σταδιακά υγρασία και διοξείδιο του άνθρακα μέσα από το κέλυφος, ενώ ο αεροθάλαμος στο εσωτερικό του μεγαλώνει.
Αυτό μπορεί να μειώσει τη μέση πυκνότητά του και να κάνει το αυγό να γέρνει ή να επιπλέει.
Προσοχή: το αν ένα αυγό επιπλέει δεν αποτελεί από μόνο του ασφαλή απόδειξη ότι είναι χαλασμένο. Η δοκιμή δείχνει κυρίως πόσο έχει μεταβληθεί το εσωτερικό του. Για την ασφάλεια του αυγού χρειάζονται και άλλες προφυλάξεις, όπως σωστή συντήρηση και επαρκές μαγείρεμα.
Μπορούμε να κάνουμε τα τρόφιμα να επιπλέουν αλλάζοντας το νερό;
Ναι! Και εδώ αρχίζει το πραγματικό πείραμα.
Αν προσθέσουμε αρκετό αλάτι στο νερό, αυξάνουμε την πυκνότητά του. Έτσι, ένα αντικείμενο που βυθίζεται στο απλό νερό μπορεί να επιπλέει στο αλατισμένο.
Ένα κλασικό παράδειγμα είναι το αυγό: σε αρκετά πυκνό αλατόνερο μπορεί να ανέβει στην επιφάνεια, παρόλο που βυθίζεται στο απλό νερό.
Το φαινόμενο εξηγείται από την άνωση, τη δύναμη που ασκεί ένα υγρό προς τα πάνω σε ένα αντικείμενο που βρίσκεται μέσα του.
Όσο μεγαλύτερη είναι η πυκνότητα του υγρού, τόσο μεγαλύτερη είναι η άνωση για τον ίδιο βυθισμένο όγκο.
Μπορείς να το δοκιμάσεις στο σπίτι!
Δεν χρειάζεσαι εργαστήριο ή ειδικό εξοπλισμό. Μόνο μερικά τρόφιμα, δύο διαφανή δοχεία και νερό μπορείς να οργανώσεις ένα μικρό πείραμα.
Θα χρειαστείς:
- Ένα μήλο
- Ένα πορτοκάλι με τη φλούδα και ένα καθαρισμένο πορτοκάλι
- Μία ωμή πατάτα
- Ένα αυγό
- Δύο δοχεία με νερό
- Λίγο αλάτι
Τι να κάνεις:
- Γέμισε το πρώτο δοχείο με απλό νερό.
- Βάλε μέσα τα τρόφιμα ένα-ένα και παρατήρησε τι συμβαίνει.
- Στο δεύτερο δοχείο, διάλυσε αρκετό αλάτι στο νερό.
- Δοκίμασε ξανά με το αυγό και σύγκρινε τα αποτελέσματα.
- Πριν από κάθε δοκιμή, προσπάθησε να προβλέψεις αν το τρόφιμο θα επιπλεύσει ή θα βυθιστεί.
Τα αποτελέσματα μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με την ποικιλία, το μέγεθος και την κατάσταση κάθε τροφίμου. Αυτό κάνει το πείραμα ακόμη πιο ενδιαφέρον!