井盖为什么是圆形的( 二 )


第四组:(最低选用D400类型):城市主干路、公路、高等级公路、高速公路等区域 。
第五组:(最低选用E600类型):货运站、码头、机场等区域 。
第六组:(最低选用F900类型):机场跑道等区域 。
参考资料来源:百度百科——井盖
井盖为什么是圆形的?【井盖为什么是圆形的】为什么大多数的井盖是圆的?
当然,这使它们容易滚动和滑入任何的位置 。
但是还有其他更令人信服的原因,这涉及圆和其他形状的一种特殊的几何特性 。
想象一个正方形,画上两道平行线线,当它旋转时,这两条线线先是推动分开,然后复位 。
但是用圆来做同样的实验,线跟线之间会保持完全相同的距离,这就是圆的直径 。
使得圆不同于正方形的,是一种称作定宽曲线的数学型态 。另外一种拥有此性质的形状是鲁洛三角形 。
第一步创建一个等边三角形,然后以其中一个顶点为圆心过其余两顶点作图,
分别以其余两个顶点为圆心,按同样的方式作出另外的两个圆
它们的重迭区域就为鲁洛三角形
因为鲁洛三角形可以在平行线线间旋转且不改变线的间距,他们也可以作为轮子 。
在机床上,如果你在旋转它的同时使它的中心在一个近圆形的路径上转动,它的周界轨迹会是一个圆角正方形,这使三角形的钻头能够挖出方形的孔 。
任何有奇数条边的多边形,都可以使用与我们之前应用的同样的方法来生成等定宽曲线 。
不过,还有其他的定宽曲线并不是用这种方式生成的 。
例如,如果你使任一定宽曲线绕另一定宽曲线转动,你将生成第三个定宽曲线!
这组有尖头的曲线使数学家着迷,他们把这个称为巴比尔定律 。
任何定宽曲线的周长不仅仅是 π *直径,另外一个定理告诉我们:如果你有一堆定宽曲线,宽度相同,他们也会有同样的周长 。但是鲁洛三角形会有最小的面积 。
圆其实也是一个有效的鲁洛正多边形,有无数条边,有最大的面积 。
在三维空间,我们同样可以生成定宽面,比如鲁洛四面体 。
把一个四面体分别从每个顶点扩展一个触及相对顶点的球面,去除重迭部位以外的区域定宽面,可以使两平面间保持恒定的距离 。
所以你可以在地上扔一堆鲁洛四面体,它们会像弹珠一样平滑地滚过底面 。
现在回到井盖,如果用方形井盖的话,显然短边会从很容易洞孔较宽的部分掉进去,但定宽曲线的井盖就不会从任何方向掉进去,所以它们通常是圆型的 。
这就是井盖为什么是圆形的终极答案!
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井盖为什么是圆的?“井盖为什么是圆的?”
---以下是理查德·范曼在微软面试时回答这个问题的情况 。
面试官:现在我们要问一个问题,看看你的创造性思维能力 。不要想得太多,运用日常生活中的常识,描述一下你的想法 。这个问题是,下水道的井盖为什么是圆的?
范曼:它们并不都是圆的,有些是方的,的确有些圆井盖,但我也看过方的,长方的 。
面试官:不过我们只考虑圆形的井盖,他们为什么是圆的?
范曼:如果我们只考虑圆的,那么它们自然是圆的 。
面试官:我的意思是,为什么会存在圆的井盖?把井盖设计成圆形的有什么特殊的意义吗?
范曼:是有特殊意义,当需要覆盖的洞是圆形时,通常盖子也是圆的 。用一个圆形的盖子盖一个圆形的洞,这是最简单的办法 。
面试官:你能想到一个圆形的井盖比方形的井盖有哪些优点吗?
范曼:在回答这个问题之前,我们先看看盖子下面是什么 。盖子下面的洞是圆的,因为圆柱形最能承受周围土地的压力 。而且,下水道出孔要留出足够一个人通过的空间,而一个顺着梯子爬下去的人的横截面基本是圆的,所以圆形自然而然地成为下水道出入孔的形状 。圆形的井盖只是为了覆盖圆形的洞口 。
面试官:你认为存在安全方面的考虑吗?我的意思是,方形的井盖会不会掉进去,因此造成人身伤害?
范曼:不大可能 。有时在一些方形洞口上也会看到方形的盖子 。这种盖子比入口大,周围有横挡,通常这种盖子是金属质地,非常重 。我们可以想象一下,两英尺宽的方形洞口,1到1.5英寸宽的横挡 。为了让井盖掉进去,需要抬起一端,然后旋转30度,这样它就不受横挡的妨碍了,然后再将井盖与地平线成45度角,这时转移的重心才足以让井盖掉下去 。是的,方形的井盖的确存在掉下去的可能,但可能性很小,只要对负责开井盖的人稍加培训,他就不会犯这样的错误 。从工程学来看,井盖的形状完全取决于它要覆盖的洞口的形状 。