Por qué la Coca-Cola normal se hunde y la Coca-Cola dietética flota en el agua

Escrito por jack brubaker | Traducido por gabriel guevara
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Por qué la Coca-Cola normal se hunde y la Coca-Cola dietética flota en el agua
La Coca-Cola normal contiene 39 g de azúcar que la Coca-Cola dietética no contiene. (Jupiterimages/Comstock/Getty Images)

Muchos maestros de ciencias realizan una demostración en la cual sumergen latas selladas de Coca-Cola normal y Coca-Cola dietética en un tanque con agua. La lata de Coca-Cola normal se hunde inmediatamente, mientras que la lata de la Coca-Cola dietética flota. Algunos instructores han adaptado esta demostración como un experimento para enseñarle a los estudiantes los principios de densidad y flotabilidad. Los experimentos permiten que los estudiantes realicen medidas para poder explicar científicamente la conducta que observaron.

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Densidad

La densidad representa la relación entre la masa de una sustancia y la cantidad de espacio que ocupa, o su volumen. Los científicos normalmente expresan la densidad en unidades métricas de gramos por milímetro, o g/mL. El agua pura tiene una densidad de 1,00 g/mL. La mayoría de los otros líquidos exhiben densidades entre 0,8 y 1,3 g/mL.

Composición de la Coca-Cola normal

La Coca-Cola normal consiste principalmente en agua. Pero también contiene 39 g de azúcar, principalmente en la forma de jarabe de maíz alto en fructosa, o HFCS (por sus siglas en inlgés). El HFCS usado en la Coca-Cola normal y en la mayoría de otras gaseosas fabricadas exhibe una dulzura relativa de 160 comparado con la dulzura base de 100 exhibida por la sacarosa, o azúcar de mesa. Esta escala relativa refleja la dulzura percibida, lo que significa que el HFCS literalmente sabe 1,6 veces más dulce que una cantidad igual de sacarosa. Como resultado, una bebida endulzada con HFCA requiere menos edulcorante para alcanzar el nivel deseado de dulzura que las bebidas endulzadas con sacarosa.

Composición de la Coca-Cola dietética

La Coca-Cola dietética contiene un edulcorante artificial: aspartamo. El aspartamo exhibe una dulzura percibida de 180 veces la de la azúcar. O para una comparación más directa, el aspartamo exhibe una dulzura 113 veces mayor que la del jarabe de maíz alto en fructosa. Como consecuencia, la Coca-Cola dietética solo requiere 0,35 gramos de aspartamo para alcanzar el mismo nivel de dulzura que los 39 g de HFCS en la Coca-Cola regular.

Flotabilidad

Si un objeto flota o se hunde esto depende de su flotabilidad. Un objeto colocado en agua ejerce una fuerza hacia abajo en el agua. El agua, sin embargo, lo empuja hacia arriba. El principio de Arquímedes dice que la fuerza de flotación ejercida por el agua u otro fluido en un objeto es igual al peso del agua desplazada por el objeto. Si el peso del agua desplazada excede el peso del objeto, el objeto flota. De otra manera, se hunde. Esto, en parte, explica por qué los barcos de metal flotan. También explica por qué la lata de Coca-Cola dietética se hunde. Debido a que las dos latas exhiben formas y tamaños idénticas, estas desplazan cantidades iguales de agua al sumergirse. Pero el hecho de que la lata de Coca-Cola normal se hunda significa que debe pesar más que la cantidad de agua que desplaza, mientras que la lata de Coca-Cola dietética pesa menos.

Explicación matemática

Tanto la lata de Coca-Cola de dieta como la de Coca-Cola regular contienen 12 onzas fluidas, o 355 mililitros de líquido. Ambas bebidas consisten principalmente en agua. La diferencia principal descansa en el edulcorante. El HFCS tiene una densidad aproximada de 1,3 g/mL. Los 39 g de "azúcares" en la Coca-Cola por lo tanto son responsables de (39/1,3) = 30 mL de HFCS. La Coca-Cola, por lo tanto, contiene aproximadamente 325 mL de agua, con una densidad de 1,0 g/mL, y 39 g de azúcar. Por lo tanto, los contenidos de la lata pesan 325 g + 39 g = 364 g. Sin embargo, la lata de Coca-Cola dietética contiene solo 0,3 g de aspartamo. Por lo tanto, consiste casi completamente en agua y el contenido de la lata pesa así cerca de 355 g. Esta diferencia de peso hace que la lata de Coca-Cola de dieta tenga la suficiente flotabilidad para no hundirse. En términos de densidad, la densidad de la Coca-Cola de dieta es aproximadamente 1,00 g/mL, la misma que el agua. Sin embargo, la Coca-Cola regular exhibe una densidad de (364 g/ 355 mL) = 1,03 g/mL.

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