把一個絕對圓球放在一個絕對平面上,兩者接觸的部分是點,還是面

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導語:上過初中的粉絲寶貝們都有過一個經歷,在學習圓的時候老師告訴我們,一個圓球只有在最底部才和平面接觸,其他部分是不接觸的。但是在演示的時候我們看到的卻並不是這樣,於是我們感到非常疑惑,到底聽老師的還是信自己看到的?

把一個絕對圓球放在一個絕對平面上,兩者接觸的部分是點,還是面

我們平常經常見到的球類,比如

籃球和足球

,這些球類和地面的接觸面積比較大。如果我們用肉眼觀察會發現,

這些球類和地面接觸的時候不可能只存在一個點

而是很大的一個面

。尤其是把足球放到草地上的時候,足足小半個足球都能和草地親密接觸。

當然,這個問題很好解釋。那是因為

不管是足球還是籃球,它們的本質都是為了體育服務而不是數學

,因此這些球儘管看起來是圓圓的,但是實際上它們並不是理想的圓形,也不是絕對的球體。同樣,草地也不是一個理想的平面,上面長滿了小草。

把一個絕對圓球放在一個絕對平面上,兩者接觸的部分是點,還是面

如果我們把一個非常理想的球體放到一個非常理想的平面上,那麼二者接觸的部分會不會是老師所說的一個點呢?如果是,那麼這個點的面積是多少呢?

首先,我們先宣告,這只是一個假設實驗,因為世界上並沒有那麼多理想的東西,這一點學過初中物理的粉絲寶貝們都懂。

雖然我們日常生活中經常見到圓形,但是世界上真的存在理想圓形嗎?

其實,圓形是不存在的,只有正多邊形罷了。我們都知道正方形,四條邊都相等。如果我們增加邊的數量,讓這個邊變成十萬條邊,會是什麼後果呢?

一個封閉圖形,不管怎麼繞,最終都是封閉三百六十度,一個圓周的角度

。像正方形,也就是正四邊形,它的每個角都是直角,也就意味著每個角都是90度,正好平分三百六十度。同樣的道理,有幾條邊,就會有多少角平分三百六十度。如果邊足夠多,那麼每條邊平分的角就非常小,

如果這個角度無限接近於0,那麼是不是就是一條直線?

把一個絕對圓球放在一個絕對平面上,兩者接觸的部分是點,還是面

雖然接近於0,但是畢竟不是0。

因此每條邊之間都會出現一定的弧度,而邊足夠多,這個弧度就足夠小,那麼這個封閉圖形看起來就更加接近於圓形。換句話說,

圓形實際上就是正多邊形的一種,

不知道粉絲寶貝們有沒有理解?

如果把一個正方體放在地面上,那麼這個正方體與地面的接觸面積就是一個面的面積。而球體也是這個道理,

球體的本質就是正多邊體,因此球體和地面的接觸面積也就是一個面的面積。

當然,這是在

球不發生形變情況下的結果

。地球上並不存在絕對剛體,因此球與地面的接觸一定會發生形變,如果不發生形變,那麼球和地面之間的接觸面積只有一個點,非常小,產生的壓強就會非常大,不管是球還是地面都會受不了這種壓強。因此,

在發生形變的情況下,實際接觸面積是大於一個面的面積的。

把一個絕對圓球放在一個絕對平面上,兩者接觸的部分是點,還是面

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