Banyak guru sains melakukan demonstrasi di mana mereka membenamkan kaleng Coke dan Diet Coke dalam tangki air. Kaleng Coke segera tenggelam, sementara kaleng Diet Coke mengapung. Beberapa instruktur telah mengadaptasi demonstrasi ini sebagai percobaan untuk mengajarkan siswa prinsip-prinsip kepadatan dan daya apung. Eksperimen memungkinkan siswa untuk melakukan pengukuran sehingga mereka dapat menyusun penjelasan ilmiah untuk perilaku yang diamati.
Massa jenis
Kepadatan mewakili hubungan antara massa suatu zat dan jumlah ruang yang ditempati, yaitu volumenya. Para ilmuwan biasanya mengungkapkan kepadatan dalam satuan metrik gram per mililiter, atau g / mL. Air murni menunjukkan kepadatan 1, 00 g / mL. Sebagian besar cairan lain menunjukkan kepadatan antara 0, 8 dan 1, 3 g / mL.
Komposisi Coke
Coca Cola sebagian besar terdiri dari air. Tetapi juga mengandung 39 g gula, terutama dalam bentuk sirup jagung fruktosa tinggi, atau HFCS. HFCS yang digunakan oleh Coca-Cola dan kebanyakan produsen minuman ringan lainnya menunjukkan rasa manis relatif 160 dibandingkan dengan rasa manis dasar 100 yang diperlihatkan oleh sukrosa, atau gula meja. Skala relatif ini mencerminkan persepsi rasa manis, yang berarti bahwa HFCS benar-benar terasa 1, 6 kali lebih manis daripada jumlah sukrosa yang sama. Akibatnya, minuman yang dimaniskan dengan HFCS membutuhkan lebih sedikit pemanis untuk mencapai tingkat kemanisan yang diinginkan daripada minuman yang dimaniskan dengan sukrosa.
Komposisi Diet Coke
Diet Coke mengandung pemanis buatan: aspartame. Aspartame menunjukkan rasa manis yang dirasakan 180 kali lipat dari gula. Atau, untuk perbandingan yang lebih langsung, aspartame menunjukkan rasa manis 113 kali lebih besar daripada sirup jagung fruktosa tinggi. Sebagai akibatnya, Diet Coke hanya membutuhkan 0, 35 gram aspartam untuk mencapai tingkat kemanisan yang sama dengan 39 g HFCS di Coke.
Daya apung
Apakah benda itu tenggelam atau mengapung tergantung pada daya apungnya. Sebuah objek yang ditempatkan di air memberikan gaya ke bawah di atas air. Air, bagaimanapun, mendorong kembali. Prinsip Archimedes menyatakan bahwa gaya apung yang diberikan oleh air atau cairan lain pada suatu benda sama dengan berat air yang dipindahkan oleh benda tersebut. Jika berat air yang dipindahkan melebihi berat benda, benda itu mengapung. Kalau tidak, itu tenggelam. Ini, sebagian, menjelaskan mengapa kapal-kapal logam mengapung. Ini juga menjelaskan mengapa kaleng Diet Coke tenggelam. Karena kedua kaleng tersebut menunjukkan bentuk dan ukuran yang identik, keduanya menggantikan jumlah air yang sama ketika terendam. Tetapi fakta bahwa kaleng Coke tenggelam berarti beratnya harus lebih dari jumlah air yang dipindahkan, sedangkan kaleng Diet Coke beratnya lebih sedikit.
Penjelasan Matematika
Diet Coke dan Coke keduanya mengandung 12 ons cairan, atau 355 mililiter cairan. Kedua minuman terutama terdiri dari air. Perbedaan utama terletak pada pemanis. Coke mengandung sekitar 325 mL air, dengan kepadatan 1, 0 g / mL, dan gula 39 g. Isi kaleng karena itu beratnya 325 g + 39 g = 364 g. Namun, kaleng Diet Coke hanya mengandung 0, 3 g aspartam. Oleh karena itu hampir seluruhnya terdiri dari air dan karena itu isi kaleng beratnya sekitar 355 g. Perbedaan berat ini membuat kaleng Diet Coke cukup apung untuk mengapung. Dalam hal kepadatan, kepadatan Diet Coke adalah sekitar 1, 00 g / mL, sama dengan air. Coke, bagaimanapun, menunjukkan kepadatan 1, 03 g / mL.
