先在一只内径70mm的玻璃水杯中盛满水,然后向玻璃杯中放人大头针,需要注意的是,放大头针时一定要用手指捏住针头,使针尖先碰着水面,在不让水溅跳的情况下一枚一枚放入水中。你可以一直放到100枚,仍不见水溢出来,就连玻璃杯口水面也看不见有明显鼓起的现象。我们继续耐心地把大头针逐枚放入,数量由100枚增加200枚、300枚……纵然增加到600枚,仍然没有一滴水溢出杯子。那么大头针的体积又到哪里去了呢?
我们仔细观察,当放入600枚大头针后,虽然水没有从杯中溢出来,但水表面已微微鼓起,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,造成水面鼓起。但你可能还是想不通,600枚!那么一堆大头针,怎么能跟水面那么一点点鼓起的体积相提并论呢?
别急,让我们以一个大概的计算:通常一枚大头针的长度是25mm,直径0.5mm,它的体积只是5.1mm3,再加上它体积小于0.1mm3的针头部分,总体积至多只有5.2mm3。再看玻璃杯中的水,即使它的水面平均鼓起 lmm 3 (中央部分超过lmm),那么这部分的体积V=πR2h= 3846.5(mm) 3,为一枚大头针体积的750多倍,由此可知,这杯子水里至少可以容纳750多枚大头针。不过为了你的实验能顺利进行,玻璃杯千万别先用洗洁精清洗噢,那样会破坏水的表面张力作用,导致实验失败。