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足球根本不是“球”

2014-10-27 22:51天諾
初中生學(xué)習(xí)·高 2014年9期
關(guān)鍵詞:黑白相間五邊形六邊形

天諾

因?yàn)榈厍蛞Φ拇嬖?,在地球上制造出來的任何“球形”的東西都不是球,包括鋼珠。所以,足球,當(dāng)然不是“球”了。

1970年,墨西哥世界杯上出現(xiàn)了黑白相間的足球——電視之星(Telstar),其結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新的設(shè)計(jì)寫下了足球的歷史。它很快成為足球的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。電視之星由32塊幾何形狀拼成,其中12塊是完全相同的正五邊形,呈黑色;其余20塊是白色的六邊形。

采用黑白相間的顏色,顯然是因?yàn)樗诤诎纂娨暽媳仍缙诘膯紊蚋菀卓辞宄?。為什么由兩種幾何形狀組合?因?yàn)槌司哂畜@人的外觀,這還是用平面來制作近似球形的有效方法。

如果所有的鑲嵌平面都是相同的正多邊形,那么制球者的工作將會(huì)容易得多。比如柏拉圖立體,由三角形、正方形、五邊形構(gòu)成,如果它們的表面由彈性足夠好的材料構(gòu)成,那么它們也可以膨脹成球形。但是其他任何正多邊形拼在一起制成的“球形”物體,結(jié)果都會(huì)產(chǎn)生令人不滿意的突出部分和點(diǎn),盡管當(dāng)球被充氣的時(shí)候,它們也會(huì)光滑到一定程度,但它們?nèi)詴?huì)破壞球的空氣動(dòng)力學(xué)特性。

十二面體和二十面體的確更接近球形,但兩者都還不適合實(shí)際使用。二十面體還有一個(gè)缺點(diǎn),每個(gè)頂點(diǎn)有5個(gè)面要被縫在一起,這可是一項(xiàng)不受歡迎的高精度任務(wù)。如果巧妙地剪去頂點(diǎn),每個(gè)頂點(diǎn)就只有三個(gè)面相交,這使得各塊縫合在一起容易多了。修剪一個(gè)頂點(diǎn)后,將產(chǎn)生一個(gè)五邊形的面。如果全部的12個(gè)頂點(diǎn)用同樣的方式剪掉,你將得到12個(gè)五邊形和20個(gè)正六邊形。這樣,你就剪出了主導(dǎo)世界足球的截?cái)喽骟w。它天生就和一個(gè)由規(guī)則形狀的面構(gòu)成的立體球很接近。

如果五邊形比完美的規(guī)則版稍微大一些,那么截?cái)喽骟w就更像球??匆豢茨隳_下的足球,你會(huì)發(fā)現(xiàn)六邊形并不是那么正:與五邊形共享的邊比其他的邊長一些。當(dāng)然如果球的質(zhì)量不好,六邊形也可能不是正的。

編輯/王一鳴endprint

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