生活中10個奇妙的數學現象,你見過卻不一定知道

2019-07-26     極客數學幫

關於數學,你有什麼看法呢?

有人說:「數學確實很厲害,但是那是天才們的遊戲,和我們普通人也沒啥關係。」

還有人說:「數學一點用都沒有,學了也會忘記!」

以上這些說法,你贊同嗎?

雖然數學看似與我們很遠,但實際上它蘊藏在我們生活中的每一個角落。小到日常生活中的柴米油鹽, 大到個人投資理財、 置業經商, 都離不開數學。

以下這10種常見的數學現象,在生活中,你一定也遇到過!

1

如果我們去參加一場婚禮,人數超過367人,那麼其中必然有生日相同的人(並非同年)。

這就是抽屜原理。

把m個東西任意分放進n個空抽屜里(m>n),那麼一定有一個抽屜中放進了至少2個東西。

由於一年最多有366天,因此在367人中至少有2人出生在同月同日。這相當於把367個東西放入366個抽屜,至少有2個東西在同一抽屜里。

2

冬天,貓睡覺時總是把身體抱成一個球形,是因為這樣身體散發的熱量最少。

在數學中,體積一定,表面積最小的物體是球體。

貓縮成一個球體,可以減小和外界接觸的面積,降低熱交換的速度,減少熱量損失的速度,節省能量,保持體溫。

3

看看下面的帶箭頭的兩條線段,猜猜看哪條更長?

這就是有名的「繆勒萊耶錯覺」,也叫箭形錯覺。

假如一條線段兩端加上向外的兩條斜線,另一條線段兩端加上向內的兩條斜線,則前者要顯得比後者長得多。

對於這種錯覺有一種理論,叫神經抑制作用理論,它認為當兩個輪廓彼此貼近時,視網膜上相鄰的神經團會相互抑制,結果輪廓發生了位移,產生錯覺。

4

車輪為什麼都是圓的而不是其他形狀?

圓的中心叫圓心,圓上任何一點到圓心的距離都是相等的。把車輪做成圓形,車軸在圓心上,當車輪在地面滾動時,車軸離地面的距離,總是等於車輪半徑。

因此,車裡坐的人,就能平穩地被車子拉著走。假如車輪變了形,不成圓形了,輪上高一塊低一塊,到軸的距離不相等了,車就不會再平穩。

5

為什麼風扇的葉片都是奇數?

這是因為奇數的葉片組合能比偶數的葉片組合帶來更多的性能優勢。

如果一旦葉片數量為偶數片設計,並形成對稱的排列方式的話,那麼不但使得風扇自身的平衡性難以調整,而且容易使風扇在高速轉時產生更多的共振,從而導致葉片無法長時間承受共振產生的疲勞,最終出現葉片斷裂等情況。

因此,軸流風扇的設計多為不對稱的奇數片葉片設計。

同樣的設計理念在日常使用的電風扇或螺旋槳直升飛機的設計中都有體現。如果風扇是三葉結構,葉片製作較寬且葉片根部較強,各個部位的密度的等需均勻;如果為五葉結構,葉片較窄一些,厚度、強度也相對較低。

6

雙色球的中獎機率有多低?

雙色球是由33個紅球和16個藍球組成,每次開獎基本上維持在6個紅球和1個藍球,所以雙色球一等獎的中獎率是1/17720000。

也就說有千萬分之一的機率。

雖然機率很低,但是因為我國的人口基數非常大,買彩票的人數相對比較多,所以理論上來講是有人能中一等獎的!

7

四葉草為什麼又叫「幸運草 」?

三葉草,學名苜蓿草,是多年生草本植物,一般只有三片小葉子,葉形呈心形狀,葉心較深色的部分亦是心形。

四葉草是由三葉草基因突變而產生的,它只占其中的十萬分之一。也就說在十萬株苜蓿草中,你可能只會發現一株是『四葉草』,因為機率太小。因此「四葉草」是國際公認為幸運的象徵。

8

除了圓形井蓋,為什麼很少會見到其他形狀的井蓋?

這是利用了同一個圓內的直徑都相等。只有圓形的井蓋找不到對角線,這樣不論怎麼移動井蓋,蓋子都不會掉下去,那麼在下面施工的工作人員就有安全保障了!

如果設計成三角形或者正方形的,蓋兒雖然比窨井口大一些,但還是有掉下去的可能。

由於窨井有時需要人工梳理或架線等,這時候又要求窨井的面積儘可能地大。在這些圖形中,當它們的周長相等時,圓形的面積最大。同時圓形又符合我們的體型,便於工作人員進進出出。

三角形或正方形的邊由直的線段組成,構成的角較尖,如果在修理時碰到很容易使人受傷。而圓形的邊是一條圓弧,就不會出現這個問題。

其實除了安全以外,井蓋做成圓形還有另一個好處就是便於運輸。

9

為什麼天氣預報有時會出錯?

我們常常會說「天有不測風雲」,這到底是怎麼回事呢?

這涉及到一個數學定義——「混沌」,即「對初始值的極端不穩定性」。常見的「蝴蝶效應」就是混沌的一種現象。

在正常情況下,全局性的天氣模式基本上遵循著某些已知的合理進程,通過若干種不同的模擬方式,根據略有差異的初始條件,天氣預報工作者就能推測未來的天氣變化。

然而,天氣是由一系列複雜因素的組合而成的。初始條件的微小變化會使預報結果差異很大,這時,天氣已經進入了混沌區域,預報的時間越長,到達混沌點的可能性就越大,於是,天氣預報的準確率就越不好把握。

10

黃金分割為什麼是0.618?

0.618,一個極為迷人而神秘的數字,也被稱為黃金分割律,它是古希臘著名數學家畢達哥拉斯於2500多年前發現的。

有一次,畢達哥拉斯路過鐵匠作坊,被叮叮噹噹的打鐵聲迷住了。為了揭開這清脆悅耳的聲音中隱藏著的秘密。

畢達哥拉斯測量了鐵錘和鐵砧的尺寸,發現它們之間存在著十分和諧的比例關係。

回到家裡,他又取出一根線,分為兩段,反覆比較,最後認定1:0.618的比例最為優美。

至此,這個數字一直被後人奉為科學和美學的金科玉律。

在音樂會上,報幕員在舞台上的最佳位置,是舞台寬度的0.618之處;

二胡要獲得最佳音色,其「千斤」則須放在琴弦長度的0.618處;

著名的巴特農神廟就是利用黃金比例修建的;

艾菲爾鐵塔也是黃金比例建築的典範。

……

黃金比例是公認的最具審美價值的比例,也是最能引起美感共鳴的比例。

以上就是常見的10個有趣的數學現象,你還知道哪些呢?歡迎留言分享出來。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-tw/ttpAO2wB8g2yegND0Td5.html