知识点:液体、容器、节省
汽油桶、热水瓶等,都是用来装液体的容器。 不知平时你注意过没有,装液体的容器,大都是圆柱形的。 这是否有数学方面的道理呢?有的。
我们生产一件容器,都希望可以用最省的材料,来装一定体积的液体。 或者说,用同样的材料,做成的容器的容积最大。
在平面几何里,我们学过计算圆面积以及一些正多边形的面积或周长的方法。 例如:一个面积为100平方厘米的正方形的周长是40厘米;而同样面积的正三角形的周长大约等于45.6厘米;而同样面积的圆的周长只有35.4厘米。 也就是说,面积相同时,在圆、正方形与正三角形等图形中,正三角形的周长最大,正方形的周长比较小,圆的周长最小。 因此,装同样体积的液体的容器中,假如容器的高度一样,那么,侧面所需的材料以圆柱形的容器最为节省。 所以,汽油桶、热水瓶等装液体的容器,都是圆柱形的。
有没有比圆柱形更为省料的形状呢?有的。 依据数学原理,用相同的材料做的一些容器中,球形的容器的容积总要比圆柱形的大。 就是说,做球形的容器,能节约材料。 但是,因为球形的容器易滚动,而且放不稳,它的盖子也不容易做,因此不实用。
放固体的容器,例如盒子、箱子、柜子等,为什么不去做成圆柱形的呢?尽管做圆柱形的容器相当省料,然而装起固体东西却不经济,因此通常把它们做成长方体的。