紙環有什么好玩的,小時候做手工不經常把紙帶粘成環來玩嗎?
那你知道紙環有幾個面呢?
這個問題也太簡單了吧,當然是兩個面!
沒錯,普通的紙環都是兩個面,那你玩紙環的時候,有沒有發現一個面的紙環呢?
小cool龍就玩過一個面的紙環,因為馬大哈,把紙帶的一端給粘反而有了意外收獲—一發現數學中的秘密。(這似乎與那些偉大的科學家們的經歷有些相似哦。)
咖啡們一定很好奇了,這是個什么樣的紙環呢?趕快往下看。
另一面哪去了
瞧,這個被“扭了一下腰”的紙環,就是鼎鼎有名的“莫比烏斯帶”,在數學中也叫“單側曲面”,正是數學家們一次粘錯紙環的意外收獲。怎么能說明莫比烏斯帶就只有一個面呢?
這就是莫比烏斯帶的神奇之處——它只有一個面。
如果你還將信將疑,那就再跟著我做。
拿一個莫比烏斯帶,在紙環中間開始畫虛線(在起點處畫一個標記),畫著畫著,最后競又回到了起點上!所以,它只有一個面是不會錯的了。
小環變大環
剪剪看
可能你還是沒弄明白,不就是“扭了一下腰”嗎?怎么少了一個面?沒關系,這個你可以慢慢想明白。下面,我們再來看一看莫比烏斯帶的神奇。
沿著兩個面的紙環中間剪開,一個紙環就變成了兩個分開的紙環。
如果我們也沿著莫比烏斯帶的中間線剪開,會得到一個紙環還是兩個呢?
答案揭曉——一個中間旋轉了兩個半圈的大紙環。不過,悄悄地告訴你,經過一番擺弄,你可以將這個大紙環變成一個兩層的“莫比烏斯帶”。知道為什么要加引號嗎?因為這個大紙環其實是一個雙側的曲面。如果你不信,那就沿著一面涂色看看吧!
一環變二環
沿莫比烏斯帶的中間剪開,我們得到了一個大環。如果再將這個大環也沿紙帶中間線剪下去,又會得到什么呢?——天哪,兩個套在一起的紙環。手巧的你經過幾番擺弄,也能讓它們重疊起來呢!
哇,莫比烏斯帶很好玩吧?除了好玩,莫比烏斯帶在我們的生活中也發揮著不一樣的作用。可能有些同學已經想到在《哆啦A夢》漫畫中,叮當貓掛在門把手上的那個環狀道具了吧,有了它,門里邊的人開門就會回到同一個房間里去。如果你仔細觀察科學館門前的一些環狀雕塑,多半也利用了類似莫比烏斯帶的性質,下次看到這樣的環,一定記得數一數它們有多少個面、多少條邊沿。
除了藝術與文學作品中的應用,莫比烏斯帶在我們的生活中也發揮著不一樣的作用。
由于莫比烏斯帶只有一個面,而這個面是普通紙環一面長度的兩倍。于是,有人想到將這個特性用到傳送皮帶上,這樣的話就可以把磨損分攤到更多的地方,從而提高皮帶的壽命。這個想法還獲得了美國的專利。科學們仍在不斷探究莫比烏斯帶。希望莫比烏斯帶能帶給我們更多驚奇與收獲。