Hình dung thể tích từ một giọt nước tới bể bơi Olympic bằng vật thật

Cách dễ nhất để hình dung thể tích là gắn mỗi con số với một vật quen tay: một giọt nước khoảng 0,05 ml, một thìa cà phê khoảng 5 ml, một lon nước 330 ml, một chai lớn 1,5 lít, một bồn nước trên mái 1.000 lít bằng đúng một mét khối và nặng chừng một tấn. Bể bơi Olympic chứa ít nhất 2.500 mét khối. Mỗi bậc lớn hơn bậc trước vài chục tới vài trăm lần.

Vì sao con số thể tích khó hình dung?

Mắt người đánh giá chiều dài khá tốt, diện tích kém hơn, còn thể tích thì kém nhất. Lý do là thể tích tăng theo cả ba chiều cùng lúc. Một chiếc hộp chỉ dài hơn, rộng hơn, cao hơn hộp kia một chút, nhưng sức chứa đã nhiều hơn hẳn. Thêm nữa, khi nhìn một vật, ta thấy bề mặt chứ không thấy "ruột", nên dễ đoán sai.

Vì vậy, thay vì nhớ công thức, hãy xây cho mình một chiếc thang mốc: vài vật quen thuộc đã biết chắc dung tích. Gặp con số lạ, đem đặt nó vào giữa hai bậc thang là thấy ngay nó to cỡ nào.

Thang thể tích từ một giọt tới một bể bơi

Các số trên đều là khoảng. Ly, xô, bồn tắm mỗi nhà một cỡ, nhưng thứ tự lớn nhỏ thì không đổi. Hãy thay bằng đồ nhà mình khi đã đo được.

Một giọt, một thìa: bậc nhỏ nhất trong nhà

Quy ước quen trong y tế và phòng thí nghiệm là khoảng 20 giọt nước bằng 1 ml, tức mỗi giọt khoảng 0,05 ml. Con số này chỉ đúng gần đúng: giọt to hay nhỏ tuỳ đầu nhỏ giọt và tuỳ chất lỏng. Dầu, siro tạo giọt khác nước.

Thìa cà phê và thìa canh trong bộ dụng cụ đong có quy ước 5 ml và 15 ml. Nhưng thìa ăn thật trong nhà thì không chuẩn: thìa cà phê có thể từ 2 tới hơn 5 ml, thìa canh nhà Việt nông và rộng khác hẳn thìa đong. Với những thứ cần chính xác, nhất là thuốc nước, phải dùng dụng cụ có vạch đi kèm.

Lít: bậc của đời sống hằng ngày

Lít là bậc ta cầm nắm nhiều nhất. Một lít bằng một khối lập phương cạnh 10 cm, cỡ một hộp giấy vuông nhỏ. Một người trưởng thành cầm thoải mái một chai 1,5 lít bằng một tay; tới bình 19–20 lít thì đã nặng ngang một bao gạo nhỏ và cần nhấc bằng cả hai tay, đứng vững chân.

Ở bậc lít, cảm giác "nặng tay" là thước đo tốt nhất: nước gần như cứ một lít một ký. Vác một can 10 lít nghĩa là vác khoảng 10 kg, cộng vỏ can. Mẹo hình dung: cầm thử một chai 1,5 lít đầy, nhân lên. Hai mươi lít là mười ba chai như thế.

Một mét khối nước to và nặng cỡ nào?

Một mét khối là một khối lập phương cạnh 1 mét, chứa 1.000 lít. Đổ đầy nước, khối đó nặng khoảng một tấn. Đây là mốc đáng nhớ nhất của cả chiếc thang, vì nó nối ba thứ người Việt dùng hằng ngày: "khối" trên hoá đơn tiền nước, "lít" trên bồn nước, "tấn" khi nói tải trọng.

• Bồn nước 1.000 lít trên mái khi đầy là một tấn nước đè lên chân đỡ và mái. Bồn 2.000 lít là hai tấn.
• Gia đình dùng "10 khối nước một tháng" nghĩa là 10.000 lít, khoảng 10 tấn nước chảy qua vòi trong 30 ngày, trung bình hơn 300 lít mỗi ngày.
• Xe bồn chở "5 khối nước" là chở 5 tấn hàng, tương đương một xe tải cỡ vừa đầy tải.

Mét khối cũng dùng cho không khí. Một phòng ngủ 3 × 4 mét, trần cao 3 mét chứa 36 m³ không khí. Không khí nhẹ, khoảng 1,2 kg mỗi mét khối, nên lượng không khí trong phòng ấy nặng chừng 43 kg, nặng ngang một học sinh lớp 6. Con số này hay làm người ta bất ngờ vì không khí "không có vẻ gì là nặng".

Bể bơi Olympic chứa bao nhiêu nước?

Bể thi đấu Olympic dài 50 m, rộng 25 m. Theo quy định của liên đoàn bơi quốc tế, độ sâu tối thiểu là 2 m, nên bể chứa ít nhất 2.500 m³, tức 2,5 triệu lít, nặng khoảng 2.500 tấn. Nhiều bể được làm sâu hơn để vận động viên bơi nhanh hơn do ít sóng dội từ đáy, nên lượng nước thực tế thường còn lớn hơn.

Bể Olympic hay được dùng làm "đơn vị" khi nói những lượng nước khổng lồ. Nếu ai nói một hồ chứa bằng "một triệu bể Olympic", con số đó là khoảng 2,5 tỷ m³. Các hồ thuỷ điện lớn ở Việt Nam có dung tích từ vài tỷ tới gần mười tỷ mét khối, tức vài triệu bể bơi Olympic.

Bậc lớn hơn nữa: hồ, sông, biển

Ở bậc này đơn vị đổi sang tỷ mét khối hoặc kilômét khối. Một kilômét khối bằng một tỷ mét khối. Tổng lượng nước của các đại dương được ước tính khoảng 1,3 tỷ km³. Con số lớn tới mức không còn so được với đồ vật trong nhà; cách duy nhất để cảm nhận là đi qua từng bậc: một bồn mái, một bể bơi, một hồ chứa, rồi đại dương.

Điều thú vị là chỉ cần nhân mười khoảng 25 lần liên tiếp là đi từ một giọt nước tới cả đại dương. Nghe thì ít, nhưng cứ một hai lần nhân mười là một bậc nhảy hẳn sang cỡ đồ vật khác: từ giọt sang thìa, từ thìa sang ly, từ ly sang xô. Thể tích tăng nhanh như vậy chính vì nó nhân theo ba chiều.

Vì sao đồ to gấp đôi lại chứa gấp nhiều lần?

Đây là chỗ mắt người hay đánh lừa nhất khi đi qua các bậc thang. Hai chiếc nồi trông chỉ khác nhau "một cỡ": nồi to hơn rộng hơn, sâu hơn một chút. Vậy mà nồi to có thể chứa gần gấp đôi nồi nhỏ. Lý do là cả ba chiều cùng tăng: rộng hơn một chút, sâu hơn một chút, dài hơn một chút, nhân lại với nhau thì thành nhiều.

Hệ quả trong đời sống:

• Chọn xô, chậu, thùng theo mắt thường dễ chọn thừa cỡ. Một thùng trông chỉ "nhỉnh hơn" có thể nặng gấp rưỡi khi đầy nước.
• Ước lượng lượng nước trong bồn tắm, bể cá thường thấp hơn thật. Đổ đầy rồi mới thấy tốn nước.
• Bóng bay thổi to thêm một chút là đã cần thêm rất nhiều hơi.

Cách sửa duy nhất là đo hoặc so với vật mốc đã biết, đừng tin cảm giác.

Tự lập chiếc thang thể tích cho nhà mình

1. Tìm một vật mốc chắc chắn: chai nước 500 ml hoặc 1,5 lít còn nguyên nhãn là đủ.
2. Đo dung tích đồ quen dùng: rót chai mốc vào ly, bát, nồi, xô, chậu; ghi lại mỗi thứ bao nhiêu chai.
3. Ghi một bảng nhỏ dán trong cánh tủ bếp: ly nhà mình 250 ml, nồi canh 3 lít, xô 12 lít, chậu giặt 20 lít.
4. Dùng bảng khi cần: pha nước lau sàn theo hướng dẫn "x ml cho y lít nước", đổ nước vào bể cá, tính số lần xách nước.

Một bảng như vậy dùng được nhiều năm và giúp cả nhà nói cùng một ngôn ngữ khi bàn chuyện "bao nhiêu nước là đủ".