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在滨海科技馆二层“数理世界”展区,有一个神奇的圆环—莫比乌斯带,当我们仔细观察可以发现,小灯泡没有穿过任何边缘,却能跑遍整个曲面。你知道这是为什么呢?
如何制作简易的莫比乌斯带?它又有哪些神奇的地方呢?今天星星老师在这里通过一个小实验来给大家答疑解惑!
实验环节:
材料准备:
长方形纸条、一支铅笔、一把剪刀、胶带。
●实验步骤 ●
1、取一长方形纸条,将两个短边粘贴在一起。在中间画一条线,线段只能画满一面。如果从中间剪开,可以得到两个大小一样的圆环。
2、取一长方形纸条,将一个短边旋转180度,然后把这边和对边粘贴起来。在中间画一条线,你会发现这条线画满两个面,这就是莫比乌斯带。如果从中间剪开,会得到一个比原来的莫比乌斯带周长大一倍的环。
3、如果沿着莫比乌斯带的三等分处剪开,会得到更大的环吗?
剪开之后得到两个环,其中一条和原来的周长一样,另一条则比原来的莫比乌斯环周长大一倍,而且两条套在一起的。
想一想???
如果沿着莫比乌斯带的四等分处、五等分处剪开,将会得到什么呢?你还有其他剪法吗?快来动手试一试吧!
插视频
你认识莫比乌斯吗?
奥古斯特·费迪南德·莫比乌斯,是德国数学家和天文学家,被认为是拓扑学的先驱。
莫比乌斯最著名的成就是发现了三维欧几里德空间中的一种奇特的二维单面环状结构——后人称为莫比乌斯带。
普通纸带具有两个面即双侧曲面,一个正面,一个反面,而莫比乌斯带只有一个面即单侧曲面。
莫比乌斯带的应用
用皮带传递的动力机械的皮带就可以做成莫比乌斯带状,这样皮带就不会只磨损一面了。如果把录音机的磁带做莫比乌斯带状,就不存在正反两面的问题了,磁带就只有一个面了。另外,针式打印机的色带,为充分利用其表面,常被设计成莫比乌斯带。
莫比乌斯带寓意
空间的堆叠、时间的往复
大家知道“鸟巢”的女朋友“凤巢”吗?就是凤凰卫视北京总部。
建筑造型取意于“莫比乌斯带”,在满足全方位提供节目制作场地及其配套服务设施的同时,形成了一个完整的空间和体量。
上海世博会湖南馆
哈萨克斯坦国家图书馆
莫比乌斯带在生活中、艺术上的应用还有许许多多,比如莫比乌斯圈过山车、莫比乌斯婚戒、商标、雕塑等等。
你发现过这些吗?大家一起行动起来,寻找你身边的莫比乌斯带吧!
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来源: 天津滨海文化中心