下面这个游戏足以挑战我们的生活常识。
准备好了吗
2个同样的气球,一段13厘米长的橡皮管,夹子,2根橡皮筋。
开始游戏
1.先将1个气球吹足气,再把它套到橡皮管的一端,然后用夹子夹住橡皮管的中间,使其不漏气。
2.再将另外一个气球稍微吹点气,固定于橡皮管的另一端。取下夹子,让2个气球里的空气自由流动,这2个气球会变成一样大小吗?
游戏中的科学
2个气球不会变成同样大小,而且出乎我们的意料,小气球里的空气总是进入大气球中去,这是因为可变容器中的流体,总是取决于表面积最小的状态,因为大球的容积等于2个小球的容积之和,那么大球的表面积比2个小球的表面积的和要小。于是小气球总是把空气排进大气球里去。
你知道吗
油滴在水里会呈现球状,因为同样的体积,球体的表面积最小,这使它各个部分受到的力最小,所以它会自然保持这个形状。
具体地说,比如水,由于水是流体,它有分子间的作用力,这种力的宏观效果是使水滴有内聚力,宏观来看,就是水的表面张力能使不受外力作用的液体形成圆形。因为对于一定体积的物体,球面的表面积最小。因而,水滴分子总是尽量靠拢,从而使表面积缩小,这样就形成圆形,或者说球形了。