圓的奧秘

圓的奧秘  圓在人們的心中無時不有,無處不在。圓與人們的生活緊密相連,與科學、數學息息相關。圓的構造簡潔、勻稱,圓的外觀賞心悅目。圓的周邊光滑且到圓心等距離。圓的設計簡單、製作方便又省料。圓的內涵豐富,組合與變形又五彩繽紛。環視現實生活,到處充滿著圓的形狀:圓的圖案設計、生產用品、圓的器械設備、設施、圓的交通工具……。仰望天星空,月亮、太陽,圓圓的圖形,日復一日地以圓環軌道運動著。所有封閉圖形為什麼在周長相等的基礎下圓的面積卻是最大。   例如:為什麼井蓋是圓的?於是,我心中產生了一個問號。我發現所有的井蓋都是圓的,卻沒有一個井蓋是方的。經過調查與研究得出了答案:因為圓蓋的任何直徑都不會比放它的圓圈小,蓋子不會掉下去。方蓋的任何一個邊都比放它的方圈的對角線短,但蓋子立起時會掉下去。 這是一個經過很多次嘗試才確定下的圖形,只有圓形的井蓋找不到對角線,無論哪一點到對應邊的距離都是一樣的.而拿正方形來看,他的邊長和它的對角線長不一樣,所以在井蓋發生移動的時候只有圓形的才最安全。而且同樣的材料做出的井蓋也是圓形的面積最大,如果把它放到井口時,無論怎么放,它與井口的直徑都是稍小的,所以它掉不到井下。這一點完全可以證明圓的面積最大。 做一個實驗也可以證明圓的面積最大。在爸爸的指導下開始做實驗。實驗非常簡單,只需要用一根鐵絲圍成一個方框,然後準備一些肥皂水,把小方框放進皂沫中浸一下,使它蒙上一層皂膜,再取一條柔軟的細棉線,把兩端連線起來,使它圍成一個任意形狀的封閉曲線,並把它輕輕放在皂膜上。再取一根大頭針在酒精燈上燒一下,將熱針輕輕刺破封閉曲線中的皂膜,一兩秒鐘後奇蹟誕生了:這個封閉曲線竟變成了一個圓! 我請教了知識豐富的爸爸。爸爸說:“這個奇怪的現象是由皂膜表面的一種張力所引起的。”我仔細觀察研究,皂膜表面這種張力有收縮作用,這種作用會是液體表面面積儘可能縮小,因此封閉曲線內部的皂膜被刺破後,曲線外部的肥皂沫就要收縮,它的面積就儘可能的縮小。鐵絲方框的面積是始終不變的,所以封閉曲線的面積也就增大到最大的限度,成為一個圓。 這兩個例子足足可以證明:圓的面積比原先放在皂膜上的封閉曲線的面積大,反映到數學中去,也就得到了這樣的一個結論:在周長相同的一切封閉曲線中,以圓所圍成的面積大。在小小的試驗中也能學到數學知識。看來,生活處處有學問,學習是不分學科,不分課內課外的。只要我們善於觀察,就能學到更多的知識。  紫竹苑國小五 (3)班 何文雯