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球球赛跑

2019年07月28日       信息来源:

 

龟兔赛跑的故事大家都听过,小兔子因为自负在比赛中输给了行动缓慢的兔子,今天我们的小球也来参加比赛,他们究竟是谁跑的快呢?

在我们的科技智慧园展厅,有一对球球兄弟小红和小黑,他们的大小和质量都相同。兄弟俩今天又来参加跑步比赛,可是小黑又输了,他很是沮丧,这是为什么呢?明明是他离终点比较近呀。他们就是我们展品最速降线。在一定距离内,一条直线轨道和一条曲线轨道,曲线轨道上的小球却比直线轨道上的小球更快到达终点,这就是著名的“最速降线问题”。

最速降线问题是意大利科学家伽利略在1630年提出来的,当时伽利略已经意识到小球走直线并不是最快的,可是两点之间直线只有一条,而曲线有无数条到底走哪条曲线才能最快的速度到达终点呢?直到1696年,瑞士数学家约翰·伯努力解决了这个问题,正确答案是小球以最快速度降落到终点的路线,是一条旋轮线或者叫做摆线。摆线是数学里著名的特殊曲线。只有在这条特殊曲线的轨道上,小球才能以比在直线轨道上更快的到达终点。


摆线听起来好像很陌生,其实在我们生活中有很多应用,钟表店里的那些有钟摆的钟其实都是利用摆线性质制作出来的,由于摆线的发现,使得精确时钟的制作不在是梦想,这也是人类科技向前迈进了一大步。在生活中摆线也是随处可见的,比如我国古代建筑中最常见的“大屋顶”,从侧面看屋檐的瓦面就不是直线段,而是两段摆线,按照这样的原理设计,在夏日暴风雨来临时,可以使落在屋顶上的雨水以最快的速度流走,从而对房屋起到了保护作用。

最速降线这条迷人的曲线,还有很多值得我们去研究学习。在我们的生活中处处都是科学,只要用心观察,我们就会发现它们的美妙之处(厍娜)

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