杭依潔 彭榮祥
一.緣起
今天我?guī)蛬寢屃酪路?,發(fā)現(xiàn)家里的晾衣架都是三角形的。我就讓媽媽回頭買(mǎi)點(diǎn)其他形狀的晾衣架。媽媽笑著說(shuō):“三角形是圖形王國(guó)里最堅(jiān)固穩(wěn)定的衛(wèi)士,生活中到處都有,運(yùn)用了三角形穩(wěn)定的物品,你自己找找?!蔽以诩依镎业阶孕熊?chē)、梯子、剪刀、窗外建筑工地上使用的吊車(chē),都用到了三角形。為什么三角形是最穩(wěn)定的圖形呢?為了解開(kāi)我的疑惑,媽媽讓我通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。
二.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
三.實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)學(xué)原理
1.準(zhǔn)備材料:直條、光軸和軟軸套。
2.分別組裝三角形和四邊形。用光軸穿過(guò)直條,再用軟軸套固定,組成三角形和四邊形。
3.分別拉動(dòng)三角形和四邊形,比較兩者的穩(wěn)定性。在拉三角形時(shí),用了很大力氣,三角形都沒(méi)有變形,但是四邊形輕輕一拉,形狀就發(fā)生了改變。接下來(lái)我又組裝了五邊形、六邊形,發(fā)現(xiàn)都很容易拉動(dòng)變形。
4.變不穩(wěn)定為穩(wěn)定。既然三角形比多邊形穩(wěn)定,那么我就想辦法把多邊形變成多個(gè)三角形,這樣多邊形也不會(huì)輕易變形了。
5.數(shù)學(xué)原理。為什么三角形有這么好的穩(wěn)定性呢?媽媽帶我一起查閱了資料。在蘇教版四年級(jí)下冊(cè)的數(shù)學(xué)《三角形的特性》中找到了答案。三角形具有任意兩邊之和都大于第三邊的性質(zhì)。如果三角形的三條邊長(zhǎng)度確定,并且滿足能組成三角形的條件,這樣的三角形就是唯一的,它的形狀和大小就不會(huì)變化。因此三角形就是穩(wěn)定的。而滿足“任意三條線段之和大于第四條線段”的四條線段首尾相連都可以圍成四邊形,但是四邊形的形狀和大小都不唯一。(圖6)因此四邊形不具有穩(wěn)定性,五邊形,六邊形等等多邊形就更不穩(wěn)定了。
四.結(jié)論
自己通過(guò)驗(yàn)證三角形是所有圖形中最穩(wěn)定的圖形,學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)中圖形的幾何知識(shí),受益匪淺。