井蓋為什么是圓的
井蓋為什么是圓的有幾個方面的原因
井蓋是一種隨處可見的物體,用于遮蓋道路或家中深井,防止人或者物體墜落。那為什么大都設計成圓形呢?井蓋為什么是圓的呢?下面小編就來跟大家說說為什么井蓋是圓的。
井蓋為什么是圓的?詳細內容
1井蓋不全都是圓的,也有方形和長方形的。而之所以大多數(shù)井蓋是圓的,是因為圓形受力最均勻,圓形可以更好的將壓力均勻傳遞,使其本身四周及所接觸的地面均勻承重。
02城市標準排水井蓋重達幾十公斤,搬運時起碼需要幾個成年男子同時動作。圓的好運輸和施工,滾起來就可以動。
圓形井蓋受力后,會向四周擴散壓力,由于擴散均勻不容易碎裂和塌陷。其他形狀的井蓋由于受力不均勻,導致碎裂的幾率遠大于圓形。所以通過耐用性方面考慮還是圓形井蓋合適。
圓形井蓋看上去比較美觀。
03相對于矩形或者正方形圓形的面積最小,生成用的材料也更少,相對節(jié)省生成材料成本。
井蓋和井口設計成圓形的,是因為這樣可以保證井蓋在任何方向上的尺寸都大于井口,如果是其他形狀比如是方的,井蓋變換一下方向和角度就有可能從井口掉下去。
井蓋為什么是圓的?趣味答案
答案1:圓井蓋更方便使用。方井蓋用時候要調整角度,對準4個角,圓井蓋則不用。
答案2:圓井蓋可以滾動,搬運起來更方便。
答案3:要和圓形的下水道配合,因為周長相同的圖形,圓的面積最大,所以挖洞常常都是圓形的。
井蓋為什么是圓的?數(shù)學角度
井蓋是維護城市生活正常運行的重要設施,萬一破碎或者被盜,對于該區(qū)域的人們來說影響都會很大,甚至會導致生命安全事故發(fā)生。防盜,現(xiàn)在早已不用金屬材質了,真的沒有多少經(jīng)濟上的價值了。井蓋就算不被盜,那也不能直接從井口掉下去吧。沒錯,在數(shù)學上,大部分井蓋造成圓形,就是為了不讓井蓋掉進井里。
我們來做個試驗,我們用正三角形,正方形分別來充當井蓋,試驗翻轉一下看看能不能從井口掉下。這里要注意的是,實際上井口會比井蓋稍微大一丁點,這一丁點保證了井蓋可以圓潤地搭在井口內。不過這大的一丁點相比于整個井蓋的大小是微不足道的,于是在分析中可以忽略不計。
對于三角形井蓋來說,當你準備把正三角形放入井口,我們以垂直將井蓋放進去,很快就發(fā)現(xiàn),在放置的過程中假如偏轉一定的角度以避開那些最長的井蓋邊長觸碰到井口,很容易,三角形井蓋就穿過井口,且不會碰到井口邊沿的任何位置。我們可能一時半會搞不清是哪些長度決定著是否能夠落入井口,于是我們從各個角度來嘗試。很快我們發(fā)現(xiàn)根本原因是正三角形的高小于邊長,也就是說h<c< p="">
于是我們重復上面的操作,很快我們發(fā)現(xiàn),還是可以在下落的過程中讓正方形完全落進井口里。不過這里的長度關系就不是上面的高與邊長的關系了。
圓形在任何角度上觀察,圖形占據(jù)的寬度都是相同的,這樣就導致了圓形在下落過程中,翻轉動作以規(guī)避井口的操作無效。我們把這種性質叫作等寬性,只要我們能再找出一種滿足等寬性的圖形,那就可以新發(fā)明一種“井蓋”了。