不知道你有没有注意过这样的现象,洗碗的时候,油在水面上会形成一层色彩艳丽的膜。油之所以会漂到水面之上,是因为它的比重比水小,所以会在水面上流散开来。那么,你知道这层油膜的厚度是多少吗?
初看这个问题似乎很复杂,但是解答起来其实很容易。当然,我们不可能直接去测量它的厚度,但是我们可以采用一种间接的方法将它计算出来。
把一定数量的油倒到一个大的水池中央,当油完全散开,变成一个大的圆斑的时候,把这个圆斑的直径测量出来,根据测得的直径计算出它的面积,油的体积是我们事先知道的,这样就可以很容易地计算出油膜的厚度。
【题目】已知每立方厘米煤油的质量是0.8克,现在把质量为1克的煤油滴到水面上,最后形成了一个直径为30厘米的圆斑,那么这层油膜有多厚?
【解答】根据煤油的密度,我们需要先计算出这1克煤油的体积。根据已知条件,每立方厘米煤油的质量是0.8克,那么1克煤油的体积就是
立方厘米,也就是1250立方毫米。如果圆的直径是30厘米或者300毫米,那它的面积就大概是70000平方毫米,所以,这层煤油膜的厚度就等于它的体积除以底面积,即:
也就是说,这层油膜的厚度比1毫米的
还要小。这么薄的膜,要想用普通的工具直接测量出来,几乎是不可能的。
有一些油或者肥皂液的膜比这层煤油膜还要薄,可能有0.0001毫米,甚至更薄。英国的物理学家波依思,写过一篇《肥皂泡》,里面有一段这样的描写:
有一天,我做了这样一个实验:我把一小汤匙橄榄油倒在了一个水池里,一会儿的工夫,这些油散开成了一个非常大的油膜,直径有20米~30米。我粗略计算了一下,这层油膜的面积比汤匙大多了,在长度和宽度上,都至少大了1000倍,所以,这层油膜的厚度大概是汤匙中油的厚度的100万分之一,大概是2毫米的100万分之一。