稳定的三角形

2020-10-21 23:26杭依洁彭荣祥
大众科学·下旬 2020年2期
关键词:五边形晾衣架多边形

杭依洁 彭荣祥

一.缘起

今天我帮妈妈晾衣服,发现家里的晾衣架都是三角形的。我就让妈妈回头买点其他形状的晾衣架。妈妈笑着说:“三角形是图形王国里最坚固稳定的卫士,生活中到处都有,运用了三角形稳定的物品,你自己找找。”我在家里找到自行车、梯子、剪刀、窗外建筑工地上使用的吊车,都用到了三角形。为什么三角形是最稳定的图形呢?为了解开我的疑惑,妈妈让我通过实验来验证。

二.实验设计

三.实验步骤和数学原理

1.准备材料:直条、光轴和软轴套。

2.分别组装三角形和四边形。用光轴穿过直条,再用软轴套固定,组成三角形和四边形。

3.分别拉动三角形和四边形,比较两者的稳定性。在拉三角形时,用了很大力气,三角形都没有变形,但是四边形轻轻一拉,形状就发生了改变。接下来我又组装了五边形、六边形,发现都很容易拉动变形。

4.变不稳定为稳定。既然三角形比多边形稳定,那么我就想办法把多边形变成多个三角形,这样多边形也不会轻易变形了。

5.数学原理。为什么三角形有这么好的稳定性呢?妈妈带我一起查阅了资料。在苏教版四年级下册的数学《三角形的特性》中找到了答案。三角形具有任意两边之和都大于第三边的性质。如果三角形的三条边长度确定,并且满足能组成三角形的条件,这样的三角形就是唯一的,它的形状和大小就不会变化。因此三角形就是稳定的。而满足“任意三条线段之和大于第四条线段”的四条线段首尾相连都可以围成四边形,但是四边形的形状和大小都不唯一。(图6)因此四边形不具有稳定性,五边形,六边形等等多边形就更不稳定了。

四.结论

自己通过驗证三角形是所有图形中最稳定的图形,学习了数学中图形的几何知识,受益匪浅。

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