如果去遊樂場的話,你會看到過山車沿着彎曲的軌道飛速前進。它們有時候倒立前進,有時候向一邊傾斜着,并且最後還會回到出發的地點。那麼,在過山車的運行過程中,究竟隐藏了什麼數學秘密呢?
“哇啊~!”雖然害怕得不敢睜開眼睛,還會發出恐懼的叫喊,但是每次去遊樂場時仍然忍不住會去坐坐過山車。過山車在距離地面很高的軌道上飛速奔跑着,不斷地變換姿勢。
過山車之所以能這樣帶給人們刺激,實際上是運用了“莫比烏斯環”的原理。任何一種事物通常都擁有内外兩側。但是,也有的東西是無法區分内側和外側的,它就是莫比烏斯環。
如果要将一根細長的紙帶兩端連接,把其中的一端旋轉180°之後就形成了莫比烏斯環。從環的一個面的中央開始畫線,會在不知不覺間又回到最初開始畫線的地方。這就證明,莫比烏斯環隻有一個面。
莫比烏斯環由德國數學家、天文學家莫比烏斯首先發現,并且在日常生活中應用廣泛。除了過山車以外,在磨坊或者工廠中,連接機械軸之間的履帶,也利用了莫比烏斯環的原理。利用莫比烏斯環原理連接機械,履帶的所有面與機械軸之間的接觸均勻,因而履帶的壽命會延長。
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