50.倒轉(zhuǎn)火車
為了能有效地解出這個(gè)謎題,需要設(shè)計(jì)一些記錄各次移動(dòng)的方法.如果能用一些標(biāo)上號(hào)碼的籌碼代表火車,實(shí)際在鐵路網(wǎng)上移動(dòng),將有助于思考.在此題的解答中共作了15次移動(dòng),如箭頭所示.
51~55.一般性評(píng)論
這些活動(dòng)的目的是希望使讀者對(duì)于移動(dòng)中的形狀的互動(dòng)關(guān)系能有更深入的了解.在傳統(tǒng)的幾何學(xué)教學(xué)中,大多只探討靜態(tài)的類似土地測量的問題,而很少提到有關(guān)運(yùn)動(dòng)的幾何學(xué).作者介紹這些活動(dòng)的用意,是要使幾何學(xué)與我們?nèi)粘I畹年P(guān)系更加密切.實(shí)際動(dòng)手制作模型是從這些活動(dòng)中學(xué)到更多知識(shí)的最好方法.
51.平行四邊形連桿
通常我們會(huì)作“AB來回移動(dòng)”的描述,A所形成的軌跡是以D為圓心、DA為半徑的圓的一部分.AB上所有其他點(diǎn)的軌跡,也都是類似的部分圓,圓心也都在DC上.
BC轉(zhuǎn)動(dòng)的角度一定與AD相同,所以也是30°.
使用平行四邊形雨刷,或許是因?yàn)樗軖叱鲚^理想的形狀.但最可能的理由是因?yàn)橐话丬囎拥挠晁,大半的時(shí)間都是在把會(huì)再度滑下的水滴往上推,所以平行四邊形的雨刷會(huì)比一般車子所用的雨刷更有效.
52~53.搖搖馬等
事實(shí)上,今日的搖搖馬與一些維多利亞時(shí)代的搖搖馬,都是使用相同的連桿機(jī)制,這的確是件很有趣的事.現(xiàn)在有些蹺蹺板也使用這種機(jī)制,但與簡單、常見的樞軸式翹翹板相比,看不出它有什么好處.
制作搖搖馬與汽車方向盤模型是非常具有教育意義的活動(dòng).趕快動(dòng)手制作吧!
54.直線運(yùn)動(dòng)
瓦特的平行運(yùn)動(dòng)連桿所形成的軌跡像是細(xì)長的數(shù)字8,契比雪夫連桿的軌跡則像是壓扁的半圓形.最好是親自制作模型,做個(gè)實(shí)驗(yàn).
55.旋轉(zhuǎn)
這與可以在許多玩具店中買到的比例繪圖器非常類似,結(jié)合兩個(gè)連桿而作出平移的過程是非常有趣的.
57.四胞胎
所分成的4個(gè)部分不僅完全相同,而且形狀也與原圖形一樣.
58.組合正方形
目前市面上也有許多類似的塑料制品玩具,不過你可以用彩色的卡片紙做出你自己的作品.
59.硬幣的旋轉(zhuǎn)
A需旋轉(zhuǎn)兩圈.當(dāng)A旋轉(zhuǎn)至B的頂端時(shí),A的人頭朝下.當(dāng)A旋轉(zhuǎn)至B的右方時(shí),A的人頭朝上.當(dāng)A在B的下面時(shí),A的人頭又朝下.當(dāng)A回到起點(diǎn)時(shí),A的人頭又朝上.
60.獵人
一只北極熊!
從北極開始,如圖1所示,就可以得出符合題目條件的解答.不過在南極也有無限多種可能.例如,獵人也可以從任何周長為3km的緯度線以北3km處開始,如圖2所示,或是從任何周長為1.5km的緯度以北3km處開始,以此類推.