Почему яйца не тонут в воде? - коротко
Яйцо плавает, потому что его средняя плотность чуть ниже плотности воды, а внутренний воздушный карман снижает общую массу. При старении яйца воздушная полость увеличивается, и плавучесть усиливается.
Почему яйца не тонут в воде? - развернуто
Яйцо плавает в воде благодаря соотношению своей средней плотности и плотности жидкости. Если средняя плотность тела ниже плотности воды (≈ 1 г/см³), сила вытеснения, возникающая по закону Архимеда, превышает вес тела, и объект поднимается к поверхности. Внутри яйца находятся несколько компонентов, каждый из которых вносит свой вклад в общий показатель плотности:
- скорлупа состоит из кальций карбоната, её материал плотнее воды, но она покрыта тонкой пористой оболочкой, через которую проходит небольшое количество воздуха;
- белок (альбумин) имеет плотность около 1,03 г/см³, чуть выше плотности воды;
- желток плотнее, примерно 1,03–1,04 г/см³;
- в верхней части яйца образуется воздушная камера, которую образует газ, попавший в яйцо во время формирования. Её объём увеличивается с возрастом яйца, поскольку стенки скорлупы постепенно проницаемы для влаги, и часть содержимого испаряется.
Суммарно, если объём воздуха достаточен, средняя плотность яйца оказывается меньше плотности воды, и яйцо всплывает. Свежее яйцо имеет небольшую воздушную камеру, поэтому его средняя плотность может быть чуть выше воды, и оно слегка тонет, но всё равно не погружается полностью. По мере старения яйца воздушная камера расширяется, средняя плотность падает, и яйцо начинает активно подниматься к поверхности.
Кроме состава, влияют и внешние условия:
- температура воды меняет её плотность: в тёплой воде плотность ниже, поэтому даже небольшое увеличение средней плотности яйца может привести к погружению; в холодной воде плотность выше, и даже слегка более тяжелое яйцо будет плавать;
- наличие растворённых в воде веществ (соли, сахара) увеличивает плотность раствора, что облегчает плавучесть яйца.
Таким образом, плавучесть яйца объясняется законом Архимеда, соотношением плотностей его компонентов и наличием внутреннего воздушного пространства, которое изменяется со временем и под воздействием окружающей среды. При правильных условиях яйцо будет либо слегка погружаться, либо свободно подниматься к поверхности, но полностью погружаться в воду без каких‑либо вспомогательных средств оно не способно.