为什么可口可乐水槽和健怡可乐漂浮在水吗?

许多科学教师会做一个示范，把密封的可乐罐和健怡可乐浸泡在一个水箱里。可乐罐会立即下沉，而健怡可乐会漂浮起来。一些教师把这个演示作为实验来教学生密度和浮力的原理。实验允许学生进行测量，以便他们可以为观察到的行为设计一个科学的解释。

密度表示一种物质的质量和它所占据的空间(即体积)之间的关系。科学家通常用公制单位表示密度，即克每毫升，或g/mL。纯水的密度为1.00 g/mL。大多数其他液体的密度在0.8 - 1.3 g/mL之间。

可口可乐大部分是水。但它也含有39克糖，主要以高果糖玉米糖浆的形式存在。可口可乐和大多数其他软饮料制造商使用的高果糖玉米糖浆的相对甜度为160，而蔗糖或蔗糖的基准甜度为100。这个相对尺度反映了人们感知到的甜味，这意味着HFCS尝起来确实比同等量的蔗糖甜1.6倍。因此，用HFCS加糖的饮料比用蔗糖加糖的饮料需要更少的甜味剂来达到理想的甜度。

健怡可乐含有一种人工甜味剂:阿斯巴甜。阿斯巴甜的甜味是糖的180倍。或者，更直接的比较，阿斯巴甜的甜度是高果糖玉米糖浆的113倍。因此，健怡可乐只需要0.35克阿斯巴甜就能达到可乐中39克高果糖玉米糖浆的甜度。

物体下沉还是浮起来取决于它的浮力。一个对象放置在水施加的向下的力。然而,水推回来。阿基米德原理指出，水或任何其他流体施加在物体上的浮力等于被物体排开的水的重量。如果排开的水的重量超过物体的重量，物体就会漂浮起来。否则,它下沉。这在一定程度上解释了金属船为什么会漂浮。这也解释了为什么健怡可乐会下沉。因为这两个罐子的形状和大小完全相同，所以当它们被淹没时，它们所排水量是相等的。但事实是，可乐罐下沉意味着它的重量一定大于它所排出的水的重量，而健怡可乐的重量要轻一些。

健怡可乐和可乐罐都含有12液盎司，即355毫升液体。这两种饮料主要由水组成。主要的区别在于甜味剂。可乐中含有大约325毫升的水，密度为1.0克/毫升，以及39克糖。因此，罐头的重量为325克+ 39克= 364克。然而，这罐健怡可乐只含有0.3克阿斯巴甜。因此，它几乎全部由水组成，罐头的重量约为355克。这种重量上的差异使得健怡可乐有足够的浮力漂浮起来。就密度而言,健怡可乐的密度大约是1.00克/毫升,一样的水。然而，焦炭的密度为1.03 g/mL。