窨井盖只能是圆形才不会掉下去吗?错!

作者: 实验君

来源: 把科学带回家

发布日期: 2017-10-27

本文介绍了一种名为勒洛三角形的形状,它不仅在滚动时不会上下颠簸,而且可以作为窨井盖使用而不会掉下去。勒洛三角形的特性使其能夹在两条平行线之间滚动,且宽度保持不变。尽管勒洛三角形有这些特性,但由于其在转动时所有点都在上下颠簸,而非水平运动,因此无法作为真正的轮子使用。

要是有人问你,用什么形状的物体做轮子滚起来不会上下颠簸,你八成会说,圆形或球体嘛。没错,圆形和球体都能滚得平滑麻溜,不会上下颠簸,所以我们的轮胎都用的是圆形的设计。如果用三角形或者正方形,滚起来肯定会上下颠簸嘛。但是,并不是只有圆形或球状物体才有这种技巧哦。而且,让窨井盖不会掉下去的形状,也不只有圆形哦!今天介绍的一种奇怪的形状,它滚起来也不会上下颠簸,而且做成窨井盖的话,也不会掉下去哦。

一起来看看吧!

关键概念勒洛三角形。材料和工具:白纸、硬一些的纸、胶水或胶带纸、剪刀、笔和直尺、圆规、打印机、一块平整的板子。操作步骤:打印法和手绘法。实验原理:勒洛三角形转起来的时候,上面的板子也不会上下颠簸。这是因为不管用什么角度测量,勒洛三角形的宽度总是不变的。因此,不管勒洛三角形怎么转动,它始终恰好夹在桌面以及上面的板子间。勒洛三角形除了能拿来当轮子,还有别的用处。

如果有人问你,如果窨井盖不用圆形,还可以用什么形状也不会掉下去?一个简单的答案就是勒洛三角形了。它的性质和圆类似,怎么翻都不会掉到下面去。美国加州旧金山的一些窨井盖就是勒洛三角形。勒洛三角形除了能恰好夹在两条距离固定的平行线间之外,还可以夹在正方形里平滑地滚动。一些苏联时代的电影放映机用的就是勒洛三角形的设计。

除了勒洛三角形,还有各式各样的勒洛多边形,它们都可以夹在两条平行线之间滚动而不会上下颠簸。你可能会问,为什么世界上没有勒洛三角形形状的真正的轮子呢?这是因为,勒洛三角形在两条平行线间转动时,它的任何一点都在上下颠簸,没有任何一点是在做水平运动。你可以想象一下圆形滚动时的情形——圆心在做水平运动。

因此如果用勒洛三角形上的任何一个点做固定的转轴,那么勒洛三角形转起来的时候就不能刚好夹在2条距离固定的平行线之间了。这就是没法在勒洛三角形上打个洞,然后当做转轴做成轮胎的原因。

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