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        混亂的測量

        2022-06-09 00:44:42
        中國科技教育 2022年4期
        關(guān)鍵詞:測量

        用尺子測量直線很容易,但如何測量一條曲線呢?在本次實驗活動中,將使用1種方法——利用1個非?;靵y的圖表(圖1)。

        實驗條件及材料

        ●1張5毫米Steinhaus測距表

        ●回形針

        ●尺子

        ●透明塑料板,透明片(可選)

        活動步驟

        (1)檢查打印的測距表尺寸是否正確,黑色外框?qū)?9厘米,長27.7厘米。

        (2)將回形針展開,彎曲成曲線形狀(圖2)。

        (3)將回形針放在測距表上(圖3)。

        (4)數(shù)一數(shù)回形針在測距表上一共穿過了幾條直線(圖4)。

        (5)將直線總數(shù)除以2,得出的答案就是曲別針長度,單位為厘米。

        (6)將回形針拉直成一條直線,用尺子測量,檢驗答案是否正確(圖5)。

        (7)把測距表打印在1張透明塑料板上,即可用其來測量各種線條的長度,比如測量1幅畫作(圖6)。

        活動概述

        Steinhaus測距表看起來可能就像一堆亂糟糟的線條,但在這堆線條中隱藏著一個模式。如果仔細看,就會發(fā)現(xiàn)頁面上有等距的水平線。還有一組等間距的垂直線,以及4組等間距的角線。

        那么它是如何工作的呢?想象一下如果只有水平線,可以用其測量上下垂直的直線,有點像尺子測量。但如果線有一定的角度,測量就會出錯,如果線水平,就不會與其他線相交。測距表中有6種不同角度的線,你想測量的任何一條線都與這些線其中之一方向大致相同、直接穿過其中一條線,而與其他線則是對角線,計算線的交叉點時,同時測量這6個方向。如果改變線的角度,它會更頻繁地穿過某些測距表上的線,但也會減少穿越其中一些線的次數(shù),2種影響趨于平衡。因此,無論線朝向哪個方向,甚至是彎曲的,都能較準確地估算出它的長度。

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