肥皂泡膜
肥皂泡膜的表面張力能將將表面積縮為最小,當面積在可能範圍內變成最小,因為內外壓力平衡而決定了膜的形狀。
肥皂泡內部的空氣體積一定時,為了讓表面積最小,所以形成球體。(附表)
多面體 |
面數 |
體積 |
表面積 |
|
正四面體 |
四 |
1 |
7.21 |
|
正六面體 |
六 |
1 |
6 |
|
正八面體 |
八 |
1 |
5.72 |
|
正十二面體 |
十二 |
1 |
5.32 |
|
正二十面體 |
二十 |
1 |
5.15 |
|
球體 |
無限多 |
1 |
4.84 |
利用鐵絲折彎成多面體,其所產生的肥皂泡膜的形狀總是出乎意料,非常奇妙。
附圖,一個正四面體,我們會猜測只在四個正三角形的面上形成4張薄膜,但是事實不然,從四個頂點還會拉出泡泡膜到中心點會合,加上4張正三角形面的泡膜,總共成6張泡膜。
當兩個相等大小的泡膜黏聚在一起時,曲面交角是120度。事實上,數個不同大小的泡膜黏聚在一起時,曲面交角也都是120度。
附圖,二等圓各自通過對方圓心,△ABC是正三角形,因為∠ACB=60°,∠DCB=90°,∠ECA=90°,所以∠ECD=120°。
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