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蜂巢为什么最省材料 玫子 自然界的蜂巢看似不起眼,实际上没那么简单,虽然有很多解释,但理解起来总感觉没那么透彻。用真相图的原理进行解释就明白了。 图1(a)是原生蜂巢,也叫蜂窝,很像图1(b)的宇宙真相图结构。由于真相图是紧缩型的省材料结构,类推到蜂巢上也是一致的。所谓省材料,也就是表面积一定时包裹的体积最大。
① 由数学知道,表面积一定的几何体,球的体积最大,反之体积一定时球的表面积最小。图1(b)中的小球就是绝对物质,挤满整个宇宙。在真相图中,单位面积和单位体积容纳的小球最多。为保证自由旋转,蜜蜂的身体要按圆柱算,且按图1(b)的排布能容纳最多个体。 ② 因为要按图1(b)排布才能容纳最多蜜蜂个体,在此条件限定下,要获得更大的空间只有像图1(c)那样做成正六边形状,不仅利用了多余的空间,也因共用了隔板而节约了蜂蜡材料。 ③ 真相图1(b)是一层一层叠加起来的,球与球之间不能断开,像图1(d)那样交错放置,保证了绝对紧凑,大家可以分层叠放海洋球或乒乓球体验一下。由绝对紧凑的图1(d)得到图1(e)所示的蜂巢底部结构。有人测量过图1(e)中菱形的钝角为109°28',锐角为70°32′,你可以按图1(d)计算一下是否一致。 ④ 从以上证明可以看出,整个蜂巢包括底部是最优结构,材料的利用率最高。蜜蜂不愧是自然界的建筑大师。 ⑤ 摘录网上的一个分析:因蜜蜂筑巢时材料是软的,故在相连蜂窝的应力作用下变形为六边形。 (作者笔名:玫子;本名:李海深) QQ:505126065(lxg) 邮箱:gxah@sohu.com |
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