球球大作战的蝴蝶符号:为什么鸡蛋不是成方形的?

来源:百度文库 编辑:高考问答 时间:2024/04/27 17:42:55

我们首先注意到的是,鸡蛋是一个对称体。如果我们从不同的角度去看,会发现从多种角度看到的鸡蛋形状都是一样的。

例如,我们可以设想,鸡蛋如右图所示被粘在桌面上。现在绕着桌子走,你会发现无论从什么角度看,鸡蛋的形状总是一样的(将鼠标器放在图片上,你可以看到这个动作的动画模拟)。

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如果你将一根长针从鸡蛋一端的中心穿到另一端的中心,如左图所示,你就会得到与上述情景同样的效果。将这根针竖直拿到眼前,慢慢地转动它,你会发现鸡蛋的形状始终没有发生变化 。

这根长针通常被称为鸡蛋的旋转对称轴。

这里有两个可以进一步思考的问题:

鸡蛋是否有其它对称轴?
你能够想出其它含有对称轴的形状吗?
鸡蛋的对称性对于描述鸡蛋的形状是很有帮助的。我们能够想象用一把锋利的刀将鸡蛋平分为二,然后依对称轴将平分的两个部分分开,这样,我们就得到了两个光滑的面。

这个光滑的面通常被称为鸡蛋的横截面。我们可以通过绕对称轴旋转这个两维横截面,来实现整个三维立体鸡蛋的重建。在数学语言中,鸡蛋的表面(即鸡蛋的蛋壳)被认为是 旋转平面的结果。

我们现在所要做的是对这个横截面的形状进行描述!这个形状被称为卵形 (“卵形”一词来源于拉丁语中的鸡蛋,它的意思是“具有鸡蛋形状的”)。你会发现,它看上去象一个一头被稍稍压扁的椭圆形,事实上,椭圆形也是最接近于鸡蛋的真实形状的。所以,当我们试图对鸡蛋的形状作精确的描述时,让我们首先来对椭圆形做一下探讨。

众所周知,有一种用钉子和线来画椭圆形的方法,其原理源于 椭圆的方程。

不难看出,漂亮的标准椭圆形并不是鸡蛋真正的形状!一个标准的椭圆,其两端的的形状应该是一样的,但是鸡蛋的横截面却是一端比另外一端尖一些。数学角度:因为鸡蛋是一个旋转体,鸡蛋壳作为旋转曲面,使我们想到其截面可近似看作椭圆或卵形线(笛卡尔卵形线、卡西尼卵形线),在蛋壳上任意两点间用一条细线绷紧,便得到两点间的“短程线”,被称为“直线”.

物理角度:鸡蛋壳是薄壳结构和拱形结构。

其实鸡蛋也可以变成方形的,不过要做实验。(正常的鸡蛋当然不是方形的啦!)

为什么你不是圆形的?

是啊 便于导出阿

园的体积最大。

不是圆形,生不出来!