大头针的体积去哪儿了?

作者: 苏南

同学们都知道在一个装满水的玻璃杯中放入东西的话,水一定会溢出来。可你们知道吗?要是在装满水的玻璃杯中放入大头针,即使一次放入数百枚,水都不会溢出来哦。你们想知道这是怎么回事吗?下面就让我们一起做个实验,看看这究竟是怎么做到的吧。

实验道具

一个玻璃杯、一盒大头针、水。

实验步骤

在玻璃杯中盛满水。步骤1

然后用手指捏住大头针的针头,使针尖先碰着水面,在不让水溅跳的情况下,将大头针一枚一枚放入水中。步骤2

这时你会看到,几十枚大头针放入玻璃杯后,仍不见水溢出来,即使100枚、200枚大头针放入玻璃杯中,也不会有一滴水溢出来,只是水面会逐渐鼓起来一些。步骤3

如果你有足够的耐心,请继续一枚一枚地放入大头针,试试看到第多少枚大头针放入的时候,水才会溢出来。步骤4

实验原理

如果仔细观察,我们会发现当足够多的大头针放入玻璃杯后,虽然没有水从杯中溢出来,但水表面已经微微隆起。原因是玻璃杯边缘常被手触摸,在表面会附着一些油脂,故而杯子边缘不易被水沾湿,加上水的表面张力,所以造成了水面鼓起。

通常一枚大头针的体积非常小,约是5.2立方毫米,而一个内径约为70毫米的玻璃杯中的水,即使水面平均鼓起1立方毫米(中央部分超过1立方毫米),那么这部分的体积就有3846.5立方毫米之多,是一枚大头针体积的750多倍,由此可知,一个内径约70毫米且装满水的玻璃杯中至少可以容纳750枚大头针!

小粗心:奥秘精灵,为什么我按照这个步骤做,实验失败了呢?

奥秘精灵:是不是你事先用洗洁精清洗了玻璃杯?那样会破坏水的表面张力作用,导致实验失败的。

小粗心:原来如此,那我拿一个没用洗洁精清洗过的杯子再做一次。

(插画绘制/涂图图)