"Bezedný" pohár


Naplňme pohár vodou až po okraj. Co myslíte, zbylo ještě v poháru místo pro jeden nebo dva špendlíky? Zkuste to.

pohar.jpg (2076 bytes)

Dávejme špendlíky do poháru a počítejme je. Musíme je ovšem vkládat opatrně; pomalu ponořme do vody špičku a potom špendlík pozorně pusťme, abyste nějakým otřesem vodu nevyšplíchli. Jeden, dva, tři špendlíky klesly ke dnu - a hladina vody se nezměnila. Deset špendlíků, dvacet, třicet... Voda ještě nepřetéká. Padesát, šedesát, sedmdesát... celá stovka špendlíků leží na dně a voda z poháru stále ještě nepřetéká.

Ale nejenže nepřetéká, není ani vidět, že by se hladina nějak pozorovatelně zvedala nad okraj. Pouštíme do poháru další špendlíky. Druhá, třetí, čtvrtá stovka špendlíků se ocitá na dně, a přece přes okraj nepřetekla ani kapka; ale teď už je vidět, jak je povrch vody vypuklý, jak se klene nad okraj poháru. A právě v tomto vzdutí hladiny je celé tajemství nepochopitelného jevu. Voda totiž málo smáčí sklo, které je třeba jen nepatrně znečištěno tukem, a okraj poháru - stejně jako všechno používané nádobí - je nutně pokryt stopami tuku, jak se poháru dotýkáme prsty. Voda tedy okraj poháru nesmáčí, a protože je z poháru vytlačována špendlíky, její hladina se vyklene. Na první pohled je taková vypuklina nepatrná, ale kdo si dá práci a vypočte objem jednoho špendlíku i objem této vypukliny, přesvědči se, že špendlík má objem několiksetkrát menši než vypuklina; proto se do "plného" poháru ještě vejde několik set špendlíků. Čím je nádoba širší, tím více špendlíků se do ní vejde, protože i objem vody vzduté nad okraj je přiměřeně větší.

Zkusme si to vypočítat alespoň přibližně. špendlík má délku asi 25 mm, průměr asi 1/2 mm. Objem tohoto válce snadno vypočítáme podle známého vzorce 3,14.d2.h/4; vyjde 5 mm3. Připočítáme-li ještě hlavičku, není objem špendlíku větší než 5,5 mm3.

Nyní vypočteme objem vody vzduté nad okraj poháru. Řekněme, že průměr poháru je 9 cm = 90 mm. Kruh o tomto poloměru má obsah 6400 mm2. Vystoupí-li voda jen 1 mm nad okraj poháru, bude její objem 6400 mm3, čili 1200krát větši než objem špendlíku. Jinými slovy - do "plného" poháru vody se vejde ještě více než tisíc špendlíků! A tak to také skutečně je. Budeme-li pouštět špendlíky opatrně, podaří se nám jich vpravit do poháru celou tisícovku, takže na pohled zaplní cely pohár a budou dokonce přečnívat nad okraj - a voda přece nepřeteče.

zpet.gif (1418 bytes)obsah.gif (1894 bytes)dale.gif (1388 bytes)