薛海鳳

生活中常見的形狀有三角形、四邊形、圓形、拱形等，廣泛應用于地球各個角落。三角形最顯著特點是穩(wěn)定性，不易變形，穩(wěn)固耐壓。自行車架、籃球架、斜拉索橋、起重機三角形吊臂、屋頂、三角形支架、相機三腳架、高壓線鐵塔、上海東方明珠電視塔、埃及金字塔等都充分利用三角形的穩(wěn)定性。三角形是由同一平面內(nèi)不在同一直線上的三條線段首尾順次連接所組成的封閉圖形，在數(shù)學、建筑學均有應用。三角形的穩(wěn)定性是指只要三角形三邊的長度確定，這個三角形的形狀和大小就完全確定的性質(zhì)。

三角形結(jié)構在工程上有廣泛應用，許多建筑都是三角形結(jié)構，如：埃菲爾鐵塔、金字塔、盧浮宮、新奧爾良城、挪威北極大教堂等?，F(xiàn)在的房子雖然很高，但是它十分穩(wěn)定，重要功勞歸于三角形的堅固作用，房子側(cè)面人字架部分有三角形，房子的板帶基礎橫剖面有兩個三角形，使房子更穩(wěn)固，不易變形，不易倒塌。開窗也運用了三角形穩(wěn)固的性質(zhì)，兩個支點固定在墻壁或窗架上成為軸，一個點在另一側(cè)安裝把手或扣子，使其收開自如，安全又方便。柜子是我們家中不可缺少的家具，也有三角形的功勞，能工巧匠們在柜架榫頭處打進三角形的楔子，使柜子像磐石一樣穩(wěn)穩(wěn)當當?shù)卣玖⒅?/p>

正方形、長方形、平行四邊形都屬于四邊形，生活中很常見，窗戶、桌子、門等是四邊形。在同一個二維平面內(nèi)，由兩組平行線段組成的閉合圖形，稱為平行四邊形。正方形、長方形也是平行四邊形。平行四邊形具有不穩(wěn)定的特點在生活中應用很多。升降梯、吊車、消防云梯、折疊椅、簡易譜架、電動伸縮門、地板磚、比例尺、庭院的竹籬笆、載重汽車的防護欄、繪圖用的縮放支架、手工編的籃子等都利用了平行四邊形的不穩(wěn)定容易變形這一特點，使生活更方便。如學校、工廠、企業(yè)等單位的收縮性大門，利用平行四邊形的不穩(wěn)定性通過伸縮自由移動來控制門洞大小使大門可以收縮自如，控制行人或車輛的攔截和放行。折疊椅子、折疊傘棚不使用時收縮節(jié)省空間，擁有緊湊的外觀，同時提升使用的方便性。升降機通過控制平行四邊形形狀的升降桿，使升降機降低或升高。

圓形是個看起來簡單，實際上很奇妙的圖形。圓是幾何圖形中最普通、最實用， 卻又最完美的圖形。圓是平面中到一個定點距離為定值的所有點的集合。優(yōu)美詩句“小時不識月，呼作白玉盤”“沙夾風而飛響，泉映月而無塵”“江天一色無纖塵，皎皎空中孤月輪” 等流傳至今。圓月成就了很多著名景點，深潭映月，大漠孤月，南京秦淮河畔文德橋賞月，上海外灘圓月倒映在黃浦江上，杭州西湖的“平湖秋月”“三潭映月”等不勝枚舉。圓形在生活中無處不在。碗口圓形，帽子口設計為圓形，方向盤、井蓋、車輪是圓形的，蒙古包呈圓形，植物的根莖多是圓形的。車輪是圓形的一方面有利于滾動，無論是汽車還是自行車，車身都是裝在軸上，如果車輪是方形的話，開動起來會上下顛簸。圓形的車輪子，輪邊到圓中心距離相同，跑起來車身非常平穩(wěn)，坐在車里也會感到很舒服。另一方面，周長一樣大的圖形里，面積最大的是圓形。車輪最開始是實心的，邊緣不光滑呈不規(guī)則多邊形，不僅行進中顛簸得厲害，且因?qū)嵭?，十分耗材和沉重且容易壞。?jīng)過能工巧匠及勤勞智慧人的改進，才有了現(xiàn)在的圓形車輪，大為節(jié)省了材料。絕大多數(shù)植物的根和莖的橫截面是圓形的，因為在周長相等的情況下，圍成圓的面積最大，導管和篩管的分布數(shù)量要比其他形狀的多，吸收水分和養(yǎng)料的面積更大，輸送能力更強，更有利于樹木的生長。此外，圓柱形具有最大的支撐力，抗彎抗壓強度大并且沒有方向性，能有效防止外來的傷害。想象一下，如果植物的莖是方形或其他棱角的，更易受到外界的沖擊傷害。圓形就不同了，狂風吹打時，不論風暴卷著塵沙雜物從哪個方向來，都會沿著圓面的切線方向掠過，受影響的只是極少部分。當樹枝上掛滿果實時，圓柱形能強有力地支撐著樹冠，使樹干不至于彎曲。故莖、樹干的形狀是植物對自然環(huán)境適應的結(jié)果。水池的塞子及下水道的蓋子做成圓形，各個角度都不會掉進洞中。蒙古包為天穹式，呈圓形，因為圓形立在草原上，風雪阻力小，再大的地震中也不會變形，頂上不積雨雪，寒氣不易侵入，是非常安全的住所。自來水管、煤氣管等大多管道是圓柱形也是類似的道理。乒乓球、足球、籃球、排球、桌球等球類都是圓的延伸運用。圓球彈跳有規(guī)律，其他形狀的球彈跳起來一會兒東，一會兒西，讓你摸不著門兒。

拱形可以是平面的也可以是立體的，可以是圓或圓柱體的一部分，有時球形的一部分也算，也可以是拋物線、橢圓的一部分。拱形受壓時會把這個力傳給相鄰的部分可以承受更大的壓力，所以拱形能承受的力量更重。拱形門窗、拱形橋、窯洞、隧道、安全帽、鍋蓋等拱形在生活中的應用。

下面讓我們動手來做小實驗

[器材]

硬紙板、剪刀、漆包線、掛鉤、塑料衣夾子、塑料瓶、卷尺

1[襪子晾衣架]

將硬紙板剪成寬度均為2.5厘米的長條形：長度28厘米2根、長度21厘米4根、長度7厘米4根，擺成圖示，紙板交接處用漆包線固定，穿上掛鉤，系上夾子，襪子晾衣架就做好了。

2[簡易伸縮門]

將硬紙板剪成寬度均為2.5厘米、長度15厘米的長條形8根擺成圖示，紙板交接處用漆包線固定，再兩端各固定個塑料瓶，簡易伸縮門便做好了。

3[簡易伸縮門]

將硬紙板剪成寬度均為2.5厘米、長度15厘米的長條形8根擺成圖示，紙板交接處用漆包線固定，再兩端各固定個塑料瓶，簡易伸縮門便做好了。