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问号小子(主持人):今天有三位嘉宾来到我们的“数学会客室”做客哦,现在有请三位上场!第一位是号称“数学小子”的牛小顿,第二位是有“计算能手”之称的高小斯,还有一位是被称为“思维牛人”的陈小润。我们这一期的主题是发现并解决一些生活中的数学问题。
话题一:下雨没带伞,怎样做到少淋雨?
问号小子:
假设有一天,突然下起了雷阵雨,可是你又没有带雨伞,这时只能淋着雨走了。那这时要怎么做才可以少淋雨?看到这个问题,你会想到什么答案呢?挺起胸膛走?还是把身体蜷起来奔跑?或者是反正都是淋雨,还是慢慢走好了?
牛小顿:下雨的时候,人们为什么要奔跑呢?你们注意到没有,每当下雨时,很多没带伞的人就会用手或是书包挡在头上,然后快速奔跑,他们这样做的目的应该是想少淋些雨吧。
高小斯:这么做有用吗?在雨里走和跑所淋到的雨会有差别吗?
陈小润:就算跑也还是会淋湿,走和跑不都一样吗?
牛小顿:但是走比跑所花的时间更长些,所以淋雨的时间应该也会更长些。
问号小子:我们还是先来看看物理学家和数学家们实际做过的实验吧。如果假设雨滴的大小是一样的,并且沿着一定的方向倾斜下来的话,物理学家和数学家们经过一个复杂的过程计算出来的结论是“下雨天奔跑会比走路少淋些雨”。
在这里有一点必须注意哦,就是奔跑的时候要尽可能地把身体蜷起来,这样淋雨的面积会减小。而面积越小,雨滴接触身体的量就会越少。所以,如果哪天突然下起了雨,想少淋一点雨的话,一定要把身体蜷起来,用最快的速度奔跑,这才是好办法哦。
陈小润:呵呵,以后再遇到这种情况,还是用跑的比较好。
话题二:从任何迷宫中走出去的好办法
“米诺斯迷宫”
相传,古希腊的克里特有一个最灵巧的建筑师、工匠达尔达路斯,在克诺索斯王宫地下,为当时的国王米诺斯建造了一个迷宫。迷宫里的道路弯弯曲曲,迷离小径比比皆是。人一旦进去,休想找到出口。迷宫里关着米诺斯的妻子帕西菲生的牛头人身的怪物米诺陶诺斯。米诺陶诺斯靠吞食前来送死的人生活。雅典城每年要贡献七对青年男女给它。
这一年,雅典国王埃果斯的儿子提修斯为了解救人民,自愿献身来到克里特。他引领另外十三名青年男女去朝见米诺斯时,米诺斯的女儿,美丽的阿里阿德涅公主被提修斯勇敢镇定的风度所打动,爱上了这个雅典英雄。在提修斯进入迷宫时,公主给了他一个线团和一把魔剑。提修斯把线头紧拴在入口处,然后一边走一边放线,在迷宫中用魔剑刺死了米诺陶诺斯,再顺着线走了出来。
问号小子:希腊神话中有一个关于“米诺斯迷宫”的故事,你们听过吗?
牛小顿:好像听过,记不太清了,再跟我们讲一遍吧。
高小斯:嗯,这个故事我听过。真的可以用故事中的那种方法走出迷宫吗?
问号小子:嘿嘿,现在我就来问你们一个问题。听说有一种方法可以从很难走出来的迷宫中走出来。你们知道是什么方法吗?
高小斯:砸碎墙壁出来!
问号小子:这个方法太不可行了!如果迷宫很大很大,那得砸碎多少墙壁才行啊?
陈小润:大声呼喊,求得别人帮助。
问号小子:万一迷宫里面没人呢?而且就算有人,他也不一定能带你出去啊。
牛小顿:那就用故事里的方法,用一个很长很长的线团或者绳子,将线头拴在入口处,然后一边走一边放线,顺着线走出迷宫。
问号小子:哈哈,这个方法稍微复杂了点,我给你们介绍一个简单的方法。这个方法是一个叫做温尔的数学家发现的。从迷宫的入口开始就用右手扶着墙壁,然后沿着墙壁的方向一直前进。当然也有可能会重新返回到原来经过的地方。但是即便是曾经走过的地方也没有关系,只要坚持用右手扶着墙壁慢慢前进,这样坚持下去就一定能从迷宫中走出来。因为出口一定会在墙壁的某个地方。
这个方法还可以用在山洞迷路的时候哦。就把山洞当做一个迷宫,用一只手扶着墙壁,慢慢前进,一直坚持这样,就可以从山洞中走出来了哦。
话题三:相机的支架为什么由三条腿组成?
问号小子:
咱们先来看一组照片:
这些照片上分别是航天飞机、相机,还有博物馆里面展示出的远古的鼎。你们发现这些物体有什么共同特点吗?
陈小润:它们都是由三条腿支撑的。
问号小子:嗯,非常正确!可是为什么它们的腿都是三条,而不是两条,或者是四条呢?这样做有什么目的吗?
牛小顿:我想,这个应该是运用了“三点确定一个平面”的数学原理吧。
问号小子:是的。点两个点,把这两个点连接起来就是一条直线。在这条直线的上面再点一个点,把三个点连接起来,就形成了一个三角形的面。这里用到了一个数学知识:“在一定要组成一个平面的时候,三角形应该是最安全的。”将三个点连接起来的话,将组成一个非常稳固的状态。所以航天飞机的腿就由三个支架组成,这样在任何环境中都可以稳固地站在那儿。
高小斯:既然三条腿的支架可以,那四条腿的支架不是更安全吗?
问号小子:乍一想,好像四条腿会感觉更加稳固,其实并非如此。因为三角形的中心点只有一个,重心只会落在中心处,而四边形是由两个三角形组成的,这样重心就会向两侧偏离。因此反而更容易摇晃而不稳固了。
话题四:为什么饮料瓶子大多是圆柱形的?
问号小子:不知道大家发现没有,日常生活中几乎所有的饮料瓶子都是圆柱形样子的。那么为什么饮料瓶子要设计成这样子呢?
高小斯:因为这样设计很漂亮!
牛小顿:因为这样可以盛很多的饮料。
陈小润:我倒觉得之所以设计成圆柱形,是因为便于放置,还很经济吧。
问号小子:我先问大家一个问题,如果你们是饮料公司的老板的话,你们会使用什么样的瓶子呢?如果几个可以装同样多饮料的瓶子放在面前,我们一般都会选择成本比较低的那种吧,因为这样才能赚到更多的钱哟。好,我们先来假设瓶子可以做成其他形状的,比如说长方体、圆锥形、球形等。虽然这些形状的瓶子中(前提是能装同样多的饮料),成本最低的应该是球形。但是,饮料的瓶子是不可能做成一个球形的。
陈小润:如果做成球形的,饮料瓶就会滚来滚去,不好放置。
问号小子:对。我们试想一下,可盛同样多饮料的长方体、圆锥形及圆柱形的饮料瓶子,虽然它们可盛一样多的饮料,但是外部的大小却不一样。换句话说,制作容器所需 材料的多少不一样。那么使用材料最少的形状是哪一种呢?就是圆形。如果要做出圆形的,还要竖起来放置的话,就只有圆柱体了。
你们看,卷筒纸、铅笔、保温瓶等都是圆柱形的,大部分的饮料瓶子也都是圆柱形的。这都是因为圆柱体占的空间小,成本低,并且还可以竖起来。
话题五:在黑暗中走路总会回到出发的地方
问号小子:有个人在山中迷路了,晚上又看不到任何人和事物,只能毫无目的地走下去。而当太阳升起的时候,他发现自己似乎又回到了一开始出发的地方。在看不到任何人和事物的时候,人们一般是以一种什么样的状态在走路的呢?
陈小润:我想,应该是一直朝前走直线吧。
牛小顿:听起来挺玄乎的,不会是鬼神在作祟吧!
高小斯:牛小顿,你怎么那么迷信?我觉得,如果人闭着眼睛走路,应该是只往一个方向走,并且走过的路线是一个圆。这样子的话,才会回到最开始的地方。
问号小子:呵呵,高小斯的猜想是正确的。其实,这个现象可以用数学知识来解释哦。无论是人还是动物,身体两侧都是左右对称的。但是肌肉的发达程度却不一样。右腿要比左腿稍微粗一些,右边臀部的力量要比左边的稍微弱一些。所以走路的时候,左右腿之间的步幅(一步的距离)就会不太一样。平常我们的眼睛可以做出适当的调整,但是在黑暗的地方,就没有办法去调整这个差异了,并且还会不自觉地向肌肉不是很发达的一边倾斜。我们坐船、划桨的时候,如果右侧的桨划起来更用力,船就会往左侧倾斜,就是这个道理。
曾经有科学家做过这样一个实验,遮住一个学生的眼睛后(他左侧的步幅比右侧长1毫米),让他试着走走,科学家发现他走路的样子是向右侧画圆的。这是因为在黑暗中无法看清楚前面的东西时,走起路来就会向肌肉不发达的一侧倾斜,走久了就会出现一个大大的圆的路线。这样的话,最终就会回到原来出发的地方。
牛小顿:原来是这样啊!我还以为……
问号小子:你们瞧,生活当中不是没有数学,而是缺少发现数学的眼睛。以后,我们可要更细心地观察,并学会用数学思维去思考问题哦。非常谢谢三位嘉宾的参与!
话题一:下雨没带伞,怎样做到少淋雨?
问号小子:
假设有一天,突然下起了雷阵雨,可是你又没有带雨伞,这时只能淋着雨走了。那这时要怎么做才可以少淋雨?看到这个问题,你会想到什么答案呢?挺起胸膛走?还是把身体蜷起来奔跑?或者是反正都是淋雨,还是慢慢走好了?
牛小顿:下雨的时候,人们为什么要奔跑呢?你们注意到没有,每当下雨时,很多没带伞的人就会用手或是书包挡在头上,然后快速奔跑,他们这样做的目的应该是想少淋些雨吧。
高小斯:这么做有用吗?在雨里走和跑所淋到的雨会有差别吗?
陈小润:就算跑也还是会淋湿,走和跑不都一样吗?
牛小顿:但是走比跑所花的时间更长些,所以淋雨的时间应该也会更长些。
问号小子:我们还是先来看看物理学家和数学家们实际做过的实验吧。如果假设雨滴的大小是一样的,并且沿着一定的方向倾斜下来的话,物理学家和数学家们经过一个复杂的过程计算出来的结论是“下雨天奔跑会比走路少淋些雨”。
在这里有一点必须注意哦,就是奔跑的时候要尽可能地把身体蜷起来,这样淋雨的面积会减小。而面积越小,雨滴接触身体的量就会越少。所以,如果哪天突然下起了雨,想少淋一点雨的话,一定要把身体蜷起来,用最快的速度奔跑,这才是好办法哦。
陈小润:呵呵,以后再遇到这种情况,还是用跑的比较好。
话题二:从任何迷宫中走出去的好办法
“米诺斯迷宫”
相传,古希腊的克里特有一个最灵巧的建筑师、工匠达尔达路斯,在克诺索斯王宫地下,为当时的国王米诺斯建造了一个迷宫。迷宫里的道路弯弯曲曲,迷离小径比比皆是。人一旦进去,休想找到出口。迷宫里关着米诺斯的妻子帕西菲生的牛头人身的怪物米诺陶诺斯。米诺陶诺斯靠吞食前来送死的人生活。雅典城每年要贡献七对青年男女给它。
这一年,雅典国王埃果斯的儿子提修斯为了解救人民,自愿献身来到克里特。他引领另外十三名青年男女去朝见米诺斯时,米诺斯的女儿,美丽的阿里阿德涅公主被提修斯勇敢镇定的风度所打动,爱上了这个雅典英雄。在提修斯进入迷宫时,公主给了他一个线团和一把魔剑。提修斯把线头紧拴在入口处,然后一边走一边放线,在迷宫中用魔剑刺死了米诺陶诺斯,再顺着线走了出来。
问号小子:希腊神话中有一个关于“米诺斯迷宫”的故事,你们听过吗?
牛小顿:好像听过,记不太清了,再跟我们讲一遍吧。
高小斯:嗯,这个故事我听过。真的可以用故事中的那种方法走出迷宫吗?
问号小子:嘿嘿,现在我就来问你们一个问题。听说有一种方法可以从很难走出来的迷宫中走出来。你们知道是什么方法吗?
高小斯:砸碎墙壁出来!
问号小子:这个方法太不可行了!如果迷宫很大很大,那得砸碎多少墙壁才行啊?
陈小润:大声呼喊,求得别人帮助。
问号小子:万一迷宫里面没人呢?而且就算有人,他也不一定能带你出去啊。
牛小顿:那就用故事里的方法,用一个很长很长的线团或者绳子,将线头拴在入口处,然后一边走一边放线,顺着线走出迷宫。
问号小子:哈哈,这个方法稍微复杂了点,我给你们介绍一个简单的方法。这个方法是一个叫做温尔的数学家发现的。从迷宫的入口开始就用右手扶着墙壁,然后沿着墙壁的方向一直前进。当然也有可能会重新返回到原来经过的地方。但是即便是曾经走过的地方也没有关系,只要坚持用右手扶着墙壁慢慢前进,这样坚持下去就一定能从迷宫中走出来。因为出口一定会在墙壁的某个地方。
这个方法还可以用在山洞迷路的时候哦。就把山洞当做一个迷宫,用一只手扶着墙壁,慢慢前进,一直坚持这样,就可以从山洞中走出来了哦。
话题三:相机的支架为什么由三条腿组成?
问号小子:
咱们先来看一组照片:
这些照片上分别是航天飞机、相机,还有博物馆里面展示出的远古的鼎。你们发现这些物体有什么共同特点吗?
陈小润:它们都是由三条腿支撑的。
问号小子:嗯,非常正确!可是为什么它们的腿都是三条,而不是两条,或者是四条呢?这样做有什么目的吗?
牛小顿:我想,这个应该是运用了“三点确定一个平面”的数学原理吧。
问号小子:是的。点两个点,把这两个点连接起来就是一条直线。在这条直线的上面再点一个点,把三个点连接起来,就形成了一个三角形的面。这里用到了一个数学知识:“在一定要组成一个平面的时候,三角形应该是最安全的。”将三个点连接起来的话,将组成一个非常稳固的状态。所以航天飞机的腿就由三个支架组成,这样在任何环境中都可以稳固地站在那儿。
高小斯:既然三条腿的支架可以,那四条腿的支架不是更安全吗?
问号小子:乍一想,好像四条腿会感觉更加稳固,其实并非如此。因为三角形的中心点只有一个,重心只会落在中心处,而四边形是由两个三角形组成的,这样重心就会向两侧偏离。因此反而更容易摇晃而不稳固了。
话题四:为什么饮料瓶子大多是圆柱形的?
问号小子:不知道大家发现没有,日常生活中几乎所有的饮料瓶子都是圆柱形样子的。那么为什么饮料瓶子要设计成这样子呢?
高小斯:因为这样设计很漂亮!
牛小顿:因为这样可以盛很多的饮料。
陈小润:我倒觉得之所以设计成圆柱形,是因为便于放置,还很经济吧。
问号小子:我先问大家一个问题,如果你们是饮料公司的老板的话,你们会使用什么样的瓶子呢?如果几个可以装同样多饮料的瓶子放在面前,我们一般都会选择成本比较低的那种吧,因为这样才能赚到更多的钱哟。好,我们先来假设瓶子可以做成其他形状的,比如说长方体、圆锥形、球形等。虽然这些形状的瓶子中(前提是能装同样多的饮料),成本最低的应该是球形。但是,饮料的瓶子是不可能做成一个球形的。
陈小润:如果做成球形的,饮料瓶就会滚来滚去,不好放置。
问号小子:对。我们试想一下,可盛同样多饮料的长方体、圆锥形及圆柱形的饮料瓶子,虽然它们可盛一样多的饮料,但是外部的大小却不一样。换句话说,制作容器所需 材料的多少不一样。那么使用材料最少的形状是哪一种呢?就是圆形。如果要做出圆形的,还要竖起来放置的话,就只有圆柱体了。
你们看,卷筒纸、铅笔、保温瓶等都是圆柱形的,大部分的饮料瓶子也都是圆柱形的。这都是因为圆柱体占的空间小,成本低,并且还可以竖起来。
话题五:在黑暗中走路总会回到出发的地方
问号小子:有个人在山中迷路了,晚上又看不到任何人和事物,只能毫无目的地走下去。而当太阳升起的时候,他发现自己似乎又回到了一开始出发的地方。在看不到任何人和事物的时候,人们一般是以一种什么样的状态在走路的呢?
陈小润:我想,应该是一直朝前走直线吧。
牛小顿:听起来挺玄乎的,不会是鬼神在作祟吧!
高小斯:牛小顿,你怎么那么迷信?我觉得,如果人闭着眼睛走路,应该是只往一个方向走,并且走过的路线是一个圆。这样子的话,才会回到最开始的地方。
问号小子:呵呵,高小斯的猜想是正确的。其实,这个现象可以用数学知识来解释哦。无论是人还是动物,身体两侧都是左右对称的。但是肌肉的发达程度却不一样。右腿要比左腿稍微粗一些,右边臀部的力量要比左边的稍微弱一些。所以走路的时候,左右腿之间的步幅(一步的距离)就会不太一样。平常我们的眼睛可以做出适当的调整,但是在黑暗的地方,就没有办法去调整这个差异了,并且还会不自觉地向肌肉不是很发达的一边倾斜。我们坐船、划桨的时候,如果右侧的桨划起来更用力,船就会往左侧倾斜,就是这个道理。
曾经有科学家做过这样一个实验,遮住一个学生的眼睛后(他左侧的步幅比右侧长1毫米),让他试着走走,科学家发现他走路的样子是向右侧画圆的。这是因为在黑暗中无法看清楚前面的东西时,走起路来就会向肌肉不发达的一侧倾斜,走久了就会出现一个大大的圆的路线。这样的话,最终就会回到原来出发的地方。
牛小顿:原来是这样啊!我还以为……
问号小子:你们瞧,生活当中不是没有数学,而是缺少发现数学的眼睛。以后,我们可要更细心地观察,并学会用数学思维去思考问题哦。非常谢谢三位嘉宾的参与!