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为什么蜂窝都是六角形的V5

火烧 2016-12-15 07:37:08 1091
如果仔细观察过蜂房,你一定会由衷地发出惊叹,它的结构真是大自然的奇迹。蜂房由许许多多大小相同的窝组成,从正面看过去,它们是六角形的,且排列得整整齐齐。而从侧面看,它则是由许多正六棱柱紧密地排列在一起。而每个正六棱柱的底更是令人惊讶!它既不是平的,也不是圆的

如果仔细观察过蜂房,你一定会由衷地发出惊叹,它的结构真是大自然的奇迹。蜂房由许许多多大小相同的窝组成,从正面看过去,它们是六角形的,且排列得整整齐齐。而从侧面看,它则是由许多正六棱柱紧密地排列在一起。而每个正六棱柱的底更是令人惊讶!它既不是平的,也不是圆的,而是尖的,是由三个完全相同的菱形组成的尖底。

蜂窝这种奇妙的六角形早就吸引了人们的注意,为什么小蜜蜂要把窝做成六角形的,而不做成三角形、正方形或五角形的呢?


凡圆筒形的物体,前后左右受压时,它的截面就成了六角形。所以,从力学角度看,六角形是最稳定的。那么,小蜜蜂造窝是不是为了避免彼此挤压呢?当然不是,因为蜂窝的六角形巢一开始就是连成一片的。


18世纪初,法国学者马拉尔琪曾测量过蜂窝的-角,发现了一个有趣的规律,就是每个菱形的钝角都是109°28',而锐角都是70°32'。这一现象给了法国物理学家列奥缪拉一个启发:这种特定的形状,是不是最省材料,而容积又最大呢?于是,他请教了瑞士数学家克尼格,克尼格经过精心推算,证实了他的猜想。但是计算出来的角度是109°26'和70°34',与蜂窝的测量值却还有2分之差。

1743年,英国数学家马克洛林又重新进行计算,结果竟与蜂窝的角度完全相符。原来,是克尼格使用的对数表上的数据印错了。


经过几个世纪对蜂窝结构的研究,人们最终发现,这种结构最有效地利用了材料和空间。人们还找到了它的不少奇妙用途。现在,它已被广泛应用于建筑、航空、无线电话等领域,从建筑上隔音隔热的“蜂窝式夹层”结构到航空发动机进气孔的设计,都与蜂窝的结构密不可分。

关键词:蜂窝结构 六角形 正六棱柱

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