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神奇的莫比乌斯带

创建于2023-11-25 阅读416

定义:

莫比乌斯带由德国数学家莫比乌斯(Mobius,1790~1868)和约翰·李斯丁于1858年发现。就是把一根纸条扭转180°后,两头再粘接起来做成的纸带圈,具有魔术般的性质。

普通纸带具有两个面(即双侧曲面),一个正面,一个反面,两个面可以涂成不同的颜色;而这样的纸带只有一个面(即单侧曲面),一只小虫可以爬遍整个曲面而不必跨过它的边缘。这种纸带被称为“莫比乌斯带”(也就是说,它的曲面从两个减少到只有一个)。

2022年5月20日,日本名古屋大学等组成的研究团队在英国科学杂志上发布成果称,在世界首次合成了“莫比乌斯环”形状的碳分子,并将其命名为“莫比乌斯碳纳米带”。

实践过程:

1、准备2张纸

2、将第一张纸的两端粘在一起,形成一个环

3、将另一张纸扭转180度再粘贴,也形成一个环

得到下图两个环。

4.将第一个环沿画线剪开,观察结果




00:04

5.将第二个环沿画线剪开,观察结果

00:31

第一个圆环沿着3等分处剪开来得到3个一模一样的圆环。

第二个沿着莫比乌斯环3等分处剪开,会在剪完2个圈后又回到原点,形成一大一小相互套连的两个环,大环周长是原莫比乌斯环的两倍,小环周长与原莫比乌斯环相同。

再用彩色卡纸做一次二等分的。

剪纸

粘贴

普通圆环剪开来

莫比乌斯环剪开来

如果我们进一步实验,将莫比乌斯环沿4等分线剪开,我们会发现下面的现象:

居然剪出了两个互相链接的纸环,展开2个纸环并拉直,可以看出2个纸环是一样长的。将莫比乌斯环沿5等分线剪开,则可以剪出3个互相链接的纸环,展开3个纸环并拉直,可以看出其中2个环一样长,另一个环长度是其他两环的一半。将莫比乌斯环沿6等分线剪开,可以剪出3个互相链接的纸环,展开3个环可以看到,3个环一样长。

人类将莫比乌斯环的原理很好地在建筑上做出了诠释,建造出了许多有趣的建筑设施。

是不是有一种大开眼界的感觉,莫比乌斯环真是不可思议!

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文章由 美篇工作版 编辑制作
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