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计算一张地图的面积

2020-10-10席金合

知识窗 2020年9期
关键词:煤油橡皮泥矩形

席金合

地图属于不规则图形,如何才能知道它的面积究竟有多大呢?其实,只要具备初中数学和物理知识,肯动脑子,充分发挥想象力,就可以巧妙地测算出来。

用秤称。取一块厚度均匀的矩形薄木板,称出斤数,测算出面积,再用面积除以斤数,就能得出每斤木板的面积值。接着,将地图贴在与矩形木板同样厚度的另一木板上,用锯子沿着地图轮廓线锯下来,获得一块立体式的“木头地图”,再称出其斤数,最后用每斤木板的面积值乘以“木头地图”的斤数,就能算出地图的面积。

用泥捏。把橡皮泥捏成厚度均匀的薄片,贴覆在地图上,用小刀削切外缘,使其与地图轮廓线齐平,形成一块“橡皮泥地图”。然后,把这块立体地图捏成厚度相同的规则几何体(比如矩形或圆形),由于橡皮泥前后体积和厚度未变,因此,这两个模型是底面积相等且等高(即厚度)的柱形体,那么测出的规则几何体底面积,就是地图的面积。

用光照。将地图贴在一张足够大的硬纸板上,沿地图的廓线剪出一个“地图洞孔”,再取另一张硬纸板,在上面剪出一个方洞,测出方洞的面积。然后,将两张硬纸板正对太阳,让光线穿过上面的孔洞,分别照在盛有等温等量煤油的两个完全相同的容器上。在这要注意,选用的容器必须足够大,能保证穿过孔洞的光线全部照在其上。经过一段时间后,再测出两个容器中煤油升高的温度。由于在相同时间内,太阳热的辐量与照射面积成正比,并且等量煤油的升温又与受热面积成正比,那么用方孔面积除以对应的煤油升高的温度,再乘以图孔对应的煤油温度,就能得出地图的面积。

用石压。锯出一个地图形状的木板,在上面搁上一定量的石块,置于松软的沙地里,测出压陷的深度,并称出地图形状的木板和石头的总重量。然后,将面积已知、厚度相同的这种木板放在相同的沙地,再往上不断地加石头,当压陷的深度与前者相同时立即停止,称出木板和石头的总重量。由于两块木板压陷的深度相等,表明两者产生的压强相等,也就是地图形状的木板及石头的总重量与地图形状的木板面积之比,等于木板和石头的总重量与木板面积之比,根据这个关系,可以计算出地图的面积。

用刀刻。在一块四方形凉粉上,用小刀挖出一个口部和底部均与地图形状完全相同的浅槽,并在里边灌满水。然后,制作一个长适当、宽与地图形浅槽深度相等的香烟盒形的木盒子,并且要足够深。最后,将浅槽的水倒入其中,则盒中矩形水柱的长、高之积等于地图的面积。这个结果,不难用尺子测算出来。

上述方法都包含了同一个思路:把不规则图形的面积转化为其他可测的量,且这个量与面积存在某种特定的比例关系,根据此种关系,就能推算出不规则图形的面积。只要沿袭这种思路,借助数學和物理知识,结合实际问题,大胆想象,就不难找到与不规则图形面积具有一定关系的可测量对象。这个对象或是一种现象,或是一种设置,或是一种系统,或是一种构成,或是一个过程,依据相应的可测量对象,通过一定的数量关系,就可取得预定的测量结果。

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