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數學實驗井蓋為什麼是圓形

生活更新时间:2024-12-04 17:32:57

數學實驗井蓋為什麼是圓形?西媒稱，人們都知道井蓋通常是圓的，但沒人深究過為什麼，我來為大家講解一下關于數學實驗井蓋為什麼是圓形?跟着小編一起來看一看吧!

數學實驗井蓋為什麼是圓形

西媒稱，人們都知道井蓋通常是圓的，但沒人深究過為什麼。

據西班牙《國家報》網站6月7日報道，其實道理很簡單，這樣可以避免人們掉進去。但是為什麼呢？或許可以用數學的方法來解釋。

由于圓形的直徑是一定的，也就是說圓形具有定寬性，因此當把圓形的井蓋放到井口時，井蓋就不會掉到井底。如果井蓋是矩形，那麼井蓋的寬度就不是一定的。由矩形的對角線長度大于任何一條邊，因此矩形的井蓋就有可能掉進井底。雖然在城市中也會看到一些矩形的井蓋，但是這樣的窨井往往不深，即便井蓋滑入，取出來也不難。

因此如果窨井較深，又想避免麻煩，最好使用圓形井蓋。但是也并非沒有其他選擇，例如德國工程師弗朗茨·勒洛在19世紀設計的勒洛三角形。以等邊三角形每個頂點為圓心，以邊長為半徑，在另兩個頂點間作一段弧，三段弧圍成的曲邊三角形就是勒洛三角形。與圓形一樣，勒洛三角形也具有定寬性。雖然這種圖形曾在達芬奇的作品當中，但是明确地成為研究對象還是在19世紀。

具有類似圓的定寬性的曲線稱為定寬曲線。而圓形和勒洛三角形都是典型的定寬曲線。所有奇數邊的正多邊形，都可以生成其等寬曲線，因此可以說存在無數的勒洛多邊形，而勒洛三角形是除了圓形之外最簡單易懂的勒洛多邊形。

由于這些圖形具有定寬的屬性，因此在生活中的很多情況下都能用得到。例如可以将硬币制造成除了圓形以外的勒洛多邊形，因為這樣的硬币同樣适用于投币自動售賣機或投币遊戲機的識别貨币系統。英國的硬币20便士和50便士都用到了勒洛多邊形。

此外，還可以将鑽頭的形狀制造成圓形以外的勒洛多邊形。因為利用非圓形的勒洛多邊形鑽頭可以鑽出正方形孔。勒洛多邊形也常用于建築行業和鉛筆的設計等很多領域。

回到文章的開頭，顯然井蓋也可以制造成除了圓形之外的勒洛多邊形，但是很少有人舍近求遠，制造一個形狀奇異的井蓋。不過，可以肯定的是，美國舊金山确實存在這樣一個勒洛多邊形井蓋。（編譯/劉麗菲）

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