车轮转转转
2023-07-17黄旭军
黄旭军
正当开明兽与两人相谈甚欢之际,北边方向升起了一阵黑烟。开明兽脸色一变,马上将两人护在身后。黑雾中,他们隐约看到一条长蛇缓缓飞来。“腾蛇,你这家伙今天为什么到我这里来?”开明兽高声说道。
横公鱼小男孩连忙对小米解释:“腾蛇也叫飞蛇,它是一种会腾云驾雾的蛇,也是一种神兽。”
只见腾蛇慢慢降到地面,抬起头,回答道:“我是为请教难题而来的!说来惭愧,我被几道难题折磨了几百年了,一直想不明白。听说你这里来了两位聪明的小伙子,特来请教!”
小米看到腾蛇虽然长得怪吓人的,讲起话来却很和善,应该是比较好说话的。于是,他壮了壮胆子,问:“是什么题目啊?您说来听听!”
腾蛇用尖尾在沙地上画了两个轮子,说出了题目。
小米边说边写:假设大轮缩小为一个点O,如下图。小轮绕着点O转1周, 它本身也要自转1周。大轮周长是小轮周长的3倍,所以小轮在自轉1周后,又要自转3周,一共自转了1+3=4(周)。
腾蛇惊讶地说道:“你这个假设的方法真好,我一下子就听明白了!”接着,腾蛇又提出了第二个问题。
在一个车轮上画一大一小2个同心圆,然后将这个车轮滚动起来。当大圆滚完1周的时候,小圆也跟着滚了1周。这就奇怪了,2个圆的周长明显不同,为什么大圆自转完1周时,小圆也刚好走完1周呢?腾蛇提出了他的疑惑。
横公鱼小男孩解释道:“这个我知道。这叫车轮悖论,就是在同一个车轮里,大圆走1周,小圆也走1周。”
腾蛇说:“是呀,我一直想不明白2个不同周长的圆为什么会走一样的路呢?”
小米说:“我们可以把圆简化成一个正六边形,再进行滚动试验。”小米把做好的正六边形轮子放在地上滚动了1周,腾蛇看着它们转动的运动轨迹陷入了沉思。
腾蛇突然发现了一个秘密,说:“轮子内部的小正六边形的行走轨迹是断断续续的!如果进一步把圆看成一个正多边形,情况就更明显了。”小米接着说:“其实,从这些断断续续的行走轨迹中可以看出,同一个车轮中的小圆在滚动时还发生了我们看不到的滑动,所以才会产生2个周长不同的圆走了一样的路的情况。”
腾蛇的难题解决了,他高兴地表扬着小米。小米摆摆手,说:“车轮悖论是古希腊哲学家亚里士多德提出的,我只不过是借花献佛而已。”
腾蛇夸赞道:“太谦虚了,以你们的才学,天下还有什么难题解不出?要不你们就跟我住一起吧,我们可以天天讨论难题!”
最后几句好像是命令一般。小米和横公鱼小男孩根本没听出商量的语气。腾蛇见两人不作声,立刻甩起尾巴,“哗”的一声向他们卷去。
开明兽看情况不对,上前一步挡在小米和横公鱼小男孩前面,说,“他们是来这个世界历练自己、长见识的,你不能为了自己,把他们囚禁了!”
腾蛇一听,不乐意地说:“我只不过请他们去作客,你插什么手?”
开明兽说道:“这是我的地盘,我不能让你随便抓人!”
腾蛇的尾巴又一次卷来,开明兽一挡,反而被弹飞到十米远的地方。开明兽生气了,刮起一股狂风就向腾蛇吹去。腾蛇猝不及防,被风沙刮到了眼睛,一时间什么也看不见了,只能狂甩尾巴。
场面混乱起来,小米和横公鱼小男孩好像是风浪中的小船,被吓得躲在一块巨石后面。
正当两人束手无策时,远处传来一声怒吼:“住手!”
练一练
1.小圆的直径是大圆直径的二分之一。小圆绕着大圆滚动一周,求小圆自身滚动了几周?
2.若一个圆的周长等于一个正三角形的边长,该圆绕着三角形外周滚动一周,问圆自转几周?