NO.63 奇妙的鎖鏈
一個扭成8字形的紙圈,把中間一分為二之后再一分為二,就可以做成一條兩環(huán)交扣的鎖鏈了。
1 把紙張裁成長條狀,擰一下,用膠帶固定,做成如圖這樣的8字形圈圈。
2 沿著圓圈從中間一分為二,把原本8字形的圈圈變成個大圓圈。
3 再沿著大圓圈一分為二,就變成兩個圓圈相連的鎖鏈了。
想一想 如果在紙條中間畫上兩條線,然后再剪開,最終會是什么樣呢?拿起你的筆和剪刀,動手試試吧。
原來如此!
這個游戲運用了立體幾何學上的原理。
8字形的圈圈是很奇特的立體結構,因為它沒有所謂的正反面,從起點開剪再回到起點結束,自然就會變成比原來的8字形圈圈大一倍的圓圈。再把這個圓圈一分為二,就做成兩環(huán)交扣的鎖鏈了。
知識鏈接
神奇的麥比烏斯圈
數(shù)學上流傳著這樣一個故事:有人曾提出,先用一張長方形的紙條,首尾相粘,做成一個紙圈,然后只允許用一種顏色,在紙圈上的一面涂抹,最后把整個紙圈全部抹成一種顏色,不留下任何空白。這個紙圈應該怎樣粘?如果是紙條的首尾相粘做成的紙圈有兩個面,勢必要涂完一個面再重新涂另一個面,不符合涂抹的要求,能不能做成只有一個面、一條封閉曲線做邊界的紙圈兒呢?
對于這樣一個看來十分簡單的問題,數(shù)百年間,曾有許多科學家進行了認真研究,結果都沒有成功。后來,德國的數(shù)學家麥比烏斯對此發(fā)生了濃厚興趣,他長時間專心思索、試驗,也毫無結果。
有一天,他被這個問題弄得頭昏腦脹了,便到野外去散步。新鮮的空氣,清涼的風,使他頓時感到輕松舒適,但他頭腦里仍然只有那個尚未找到的圈兒。
一片片肥大的玉米葉子,在他眼里變成了“綠色的紙條兒”,他不由自主地蹲下去,擺弄著、觀察著。葉子彎曲著耷拉下來,有許多扭成半圓形的,他隨便撕下一片,順著葉子自然扭的方向對接成一個圓圈兒,他驚喜地發(fā)現(xiàn),這“綠色的圓圈兒”就是他夢寐以求的那種圈圈。
麥比烏斯回到辦公室,裁出紙條,把紙的一端扭轉180°,再將一端的正面和背面粘在一起,這樣就做成了只有一個面的紙圈兒。
圓圈做成后,麥比烏斯捉了一只小甲蟲,放在上面讓它爬。結果,小甲蟲不翻越任何邊界就爬遍了圓圈兒的所有部分。麥比烏斯激動地說:“公正的小甲蟲,你無可辯駁地證明了這個圈兒只有一個面?!丙湵葹跛谷瓦@樣被發(fā)現(xiàn)了。用奇妙的麥比烏斯帶做幾個簡單的實驗,就會發(fā)現(xiàn)“麥比烏斯圈”有許多讓我們驚奇有趣的結果。你弄好一個圈,粘好,繞一圈后可以發(fā)現(xiàn),另一個面的入口被堵住了,原理就是這樣啊。
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