以下文章来源于动手做报 ,作者动手做报
动手做报.
寓科学于实践,既动手又动脑
在介绍这条纸环之前,先来考考你吧。
只给你提供一张普通的纸条,
你的任务是:
在纸条的正反面画一条贯穿的线。
但是画线时,
要求不能翻转纸条、一笔画出线条,
你做得到吗?
想一想,你该怎么做?
不愿动脑筋的小伙伴就看看下面的视频吧。
你发现了吗?
我只是增加了一个小动作,就完成了任务。
我将纸条一端拧转后与另一端相连。
然后拿起笔,始终沿曲面移动,且不越过它的边界,最终,就可以一笔画出一条贯穿纸条正反面的线。 这真是条奇妙的纸环!
它就是今天的主角,它有个专有名词,叫莫比乌斯带。
这条莫比乌斯带除了能让你一笔画出贯穿正反两面的线条外,还能制造其他一些奇怪的现象呢!赶紧托好你的下巴往下看。
上面的任务是画一道线,接下来,让我们尝试用剪刀沿刚画好的线将纸环剪开。
在此之前,先猜测一下,这样剪开会怎样?会剪出两个纸环吗?
让我们动起剪刀验证一下。
开剪!
咦?一刀下去,两个纸环没有出现,竟然还是一个纸环,只是这个纸环比刚才的窄一圈、大一圈! 是不是很奇妙?
要不,我们再剪一次试试?看看它会不会又变成一个更大的纸环呢?
哈哈,只有试过才知道,这回它却一分为二了!我们得到了两条互相套着的纸环,而原先的两条边界,则分别包含于两条纸环之中,只是每个纸环本身并不打结罢了。
莫比乌斯带的由来
之所以把这个纸环叫作莫比乌斯带,就是因为这个现象是在公元1858年,由德国数学家莫比乌斯(Mobius,1790~1868)和约翰•李斯丁发现的。
他们发现,把一根纸带扭转180°后,两头再粘接起来做成的纸环,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)。正因如此,我们才能够一笔画出贯穿正反两面的线,甚至只要你愿意,一笔就能把它涂满一个单色。
生活中的莫比乌斯带
当然,莫比乌斯带的功能并不仅仅只是让你在小伙伴面前小露一手,它还能运用到实际生活中:
例如,利用皮带传送的动力机械的皮带就可以做成“莫比乌斯带”状,这样皮带可以磨损的面积就变大了;
而如果把录音机的磁带做成“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,许多证件的挂带也是“莫比乌斯带”状,据说这样能最大限度地让带子贴紧脖子,而且如果在带子正反面印广告的话,左右两面都能看到广告标识。
原标题:《【动手做】奇妙纸环的奥秘》
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