我们听说过给左撇子使用的大扳手,也听说过用兽皮衬边的浴缸或生铁铸出来的香蕉等等。大家都以为这些都是瞎扯,不可置信,谁又会想到接着而来的是可以转方孔的钻头呢?

这种钻头当然是存在的,其早在90年前就由在美国的英国工程师瓦特发明了,上面这段就是这种钻头的广告。这个奇妙的发明应用了定宽曲线的一个的基本性质。

所谓定宽曲线,指对于一个封闭的闭曲线,如果用任意两条平行线去夹逼,平行线的距离为定值。很明显,圆就是一种最简单的定宽曲线。

不过,圆形的钻头一次只能钻出圆洞来,要发挥定宽曲线的奇妙特性就得使用非圆形的曲线。非圆定宽曲线中最简单的一种就是莱洛三角形。以等边三角形的三个顶点为圆心,边长为半径,在顶点的对边画弧,就得到莱洛三角形。

三角孔钻

莱洛三角形的等宽性质很容易证明,其宽度等于构造等边三角形的边长。

当莱洛三角形在边长为其宽度的正方形内旋转时,每一个角走过的轨迹基本上就是一个正方形,只是四角有点小弧度,不过对于一般应该来说,已经是够好的啦。

要注意到莱洛三角形在正方形内旋转时,其中心不是固定不变的,而是近似一个圆形。用它做钻头时要充分注意这一点,固定的旋转半径可只能给出一个圆洞。

三角孔钻

三角孔钻

定宽曲线还可以用作轮子,两个看似不圆的轮子上,其实是相当平稳的。马自达的转子发动机也是这个原理,因为莱洛三角形是定宽曲线中面积最小的。

三角孔钻

除了机械应用,真实环境下,英镑的硬币也是定宽曲线有趣的例子:这个例子告诉我们什么呢?

三角孔钻

一、别轻易说不可能,抱着质疑的态度去考证吧!生活中的一些常识与经验,经常是禁锢我们思维的障碍,钢比水沉,万吨巨轮却能在海中航行,飞机能在天上飞翔,如果仅凭经验就断定:这不可能!结果可能就会很囧。当然,对一些灵异的事件,我们一定要去考证,任何一种现象后面必然有相应的物理原理作为支撑,没有某个人会突破基本的物理定律。像道长李一在水下闭气两个小时这样的说法,我看了13年前他在某电视台做的节目(网上有),那是一个相当的假,可是有人却相信,因为他不去认真考证,同时也忘记了一个简单的道理:是骗子,必然有帮凶。做节目那帮人,个个是骗子的帮凶。

二、圆的最后变成方的,黑的变成白的,硬的变成软的,这些都是能够实现的,矛盾再尖锐,也有化解的办法。

三、看起来复杂的机械与工程问题,其原理很简单,就是中学水平的物理及数学知识。创造与发明没什么难的,只要你把自己的知识有效的组织起来!

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