Положите в прозрачную ёмкость с водой целый лимон и лайм. Нередко жёлтый плод останется у поверхности, а зелёный опустится ниже или окажется на дне. Разница кажется странной: оба цитруса сочные, внешне похожие и состоят преимущественно из воды. Объяснение связано не с цветом и не с кислым вкусом, а с плотностью плодов.
Почему одинаково сочные плоды ведут себя по-разному
В воде тело удерживается на плаву, когда средняя плотность его вещества и внутренних полостей меньше плотности окружающей жидкости. Важна не только масса фрукта, но и объём, который он занимает. Поэтому небольшой лайм вполне может утонуть, а более крупный лимон — остаться на поверхности. Сам по себе размер не определяет результат.
У лимонов и лаймов средняя плотность близка к плотности обычной воды. Именно поэтому небольшие различия в строении кожуры и мякоти могут заметно изменить результат опыта. В образовательном материале Science in School отмечается, что лаймы обычно тонут, тогда как лимоны могут как плавать, так и опускаться на дно.
Какую роль играет кожура
Под окрашенной наружной частью кожуры цитрусов находится светлый губчатый слой. В нём есть воздушные пространства, увеличивающие объём плода без сопоставимого прибавления массы. У лимона этот слой часто выражен сильнее, а у лайма может быть тоньше. Однако строение конкретного плода отличается в зависимости от сорта и условий выращивания, поэтому считать результат неизменным правилом нельзя.
Кожура хорошо объясняет знакомый опыт с апельсином: целый фрукт обычно держится на воде, а очищенный нередко тонет. Но переносить это наблюдение на каждый лимон неправильно. Важна общая плотность всего плода, включая мякоть, сок, оболочки и внутренние полости. Иногда лимон оказывается тяжелее вытесненной им воды и тоже погружается.
Почему дело не в кислоте и не в цвете
Кислый вкус обоих фруктов обусловлен содержащимися в них органическими кислотами, но сам по себе он не говорит, будет ли плод плавать. Цвет кожуры также не определяет плавучесть. Важен итоговый баланс массы и объёма: при близкой массе плод с большим объёмом обычно имеет меньшую среднюю плотность.
Эксперимент, описанный Best Food Facts, показывает, как небольшая разница плотностей помогает объяснить разное поведение цитрусов. При этом результаты отдельного опыта не означают, что любой лимон обязательно всплывёт, а любой лайм утонет.
Как проверить это дома
Для опыта достаточно глубокой прозрачной миски с обычной водой, лимона и лайма. Плоды нужно аккуратно опустить в воду, не прижимая ко дну, и подождать, пока они перестанут двигаться. Затем можно повторить опыт с другими фруктами того же вида: результаты иногда различаются даже между соседними плодами.
Следующий этап — сравнить поведение целого и очищенного цитруса. Снимать кожуру лучше над отдельной тарелкой, а потом снова опустить плод в воду. Важно помнить, что снятие кожуры меняет сразу и массу, и объём. Если в воду добавить соль и полностью её растворить, плотность жидкости повысится, и некоторым плодам станет легче удерживаться на поверхности.
Такой опыт наглядно показывает, что способность предмета плавать зависит не от одного внешнего признака, а от соотношения плотностей. Поэтому лимон и лайм могут вести себя по-разному, хотя на первый взгляд устроены почти одинаково.