① 蜂巢形状隐含什么道理
蜂巢结构
蜂巢的基本结构,是由一个个正六角形单房、房口全朝下或朝向一边、背对背对称排列组合而成的建筑物。 蜂巢的基本结构,是由一个个正六角形单房、房口全朝下或朝向一边、背对背对称排列组合而成的建筑物。 每一房室大小统一、上下左右距离相等;蜂房直径约0.5公分,房房紧密相连,整齐有序,彷佛经过精心设计。 每一房室大小统一、上下左右距离相等;蜂房直径约0.5公分,房房紧密相连,整齐有序,仿佛经过精心设计。
当气候炎热、蜂巢内温度高升时,工蜂会在蜂巢入口的地方,鼓动翅膀搧风,使巢内的空气流通,因而变为凉爽。 当气候炎热、蜂巢内温度高升时,工蜂会在蜂巢入口的地方,鼓动翅膀扇风,使巢内的空气流通,因而变为凉爽。
由于 蜂蜡色白、 质地柔软;因此,建造成的蜂巢,是呈半透明乳白色;经风乾后,逐渐变黄变硬。 由于 蜂蜡色白、 质地柔软;因此,建造成的蜂巢,是呈半透明乳白色;经风干后,逐渐变黄变硬。
据估计,工蜂分泌1公斤的蜂蜡,需要消耗16公斤的花蜜;而采集1公斤的花蜜,蜜蜂们必须飞行32万公里才得以完成;缓睁相当于绕行地球8圈的距离。 据估计,工蜂分泌1公斤的蜂蜡,需要消耗16公斤的花蜜;而采集1公斤的花蜜,蜜蜂们必须飞行32万公里才得以完成;相当于绕行地球8圈的距离。 因此,蜂蜡对蜜蜂而言,是宝贝珍贵的。 因此,蜂蜡对蜜蜂而言,是宝贝珍贵的。
科学家们研究发现, 正 六角形的建筑结构,密合度最高、所需材料最简、可使用空间最大。 科学家们研究发现, 正 六角形的建筑结构,密合度最高、所需材料最简、可使用誉哪型空间最大。 因此,可容纳数量高达上万只的蜜蜂居住。 因此,可容纳数量高达上万只的蜜蜂居住。
这种正六角形的蜂巢结构,展现出惊人的数学才华,令许多建筑师们自叹不如、佩服有加!庆猜 这种正六角形的蜂巢结构,展现出惊人的数学才华,令许多建筑师们自叹不如、佩服有加!
神奇数学家 神奇数学家
蜜蜂是宇宙间最令人敬佩的建筑专家。 蜜蜂是宇宙间最令人敬佩的建筑专家。 它们凭着上帝所赐的天赋本能,采用“经济原理”——用最少材料( 蜂蜡),建造最大的空间(蜂房)—— 来造蜜蜂的家。 它们凭着上帝所赐的天赋本能,采用“经济原理”——用最少材料( 蜂蜡),建造最大的空间(蜂房)—— 来造蜜蜂的家。
当代着名生物学家达尔文 (Darwin, 1809-1882)(文献)说 :“如果一个人在观赏精密细致的蜂巢后,而不知加以赞扬,那人一定是个糊涂虫。” 当代着名生物学家达尔文 (Darwin, 1809-1882)(文献)说 :“如果一个人在观赏精密细致的蜂巢后,而不知加以赞扬,那人一定是个糊涂虫。”
古希腊数学家 帕普斯(Pappus of Alexandria, 300~350BC) 对蜂巢精巧奇妙的结构,作了细微的观察与研究。 古希腊数学家 帕普斯(Pappus of Alexandria, 300~350BC) 对蜂巢精巧奇妙的结构,作了细微的观察与研究。 他在《数学汇编》 (Mathematical Collection) 着作中写道:“蜂巢到处是等边、等角的正多边形图案,非常匀称规则。” 他在《数学汇编》 (Mathematical Collection)着作中写道:“蜂巢到处是等边、等角的正多边形图案,非常匀称规则。”
蜜蜂凭着上帝赋予它的智慧,选择了角数最多的正六边形。 蜜蜂凭着上帝赋予它的智慧,选择了角数最多的正六边形。 用等量的原料,使蜂巢具有最大的容积,因此能容纳更大数目的蜂蜜。 用等量的原料,使蜂巢具有最大的容积,因此能容纳更大数目的蜂蜜。
换言之,蜂巢不仅精巧神奇,而且十分符合现实需要,是一种最经济的空间架构。 换言之,蜂巢不仅精巧神奇,而且十分符合现实需要,是一种最经济的空间架构。
蜜蜂建造的蜂巢,真是令人赞叹的天然建筑物。 蜜蜂建造的蜂巢,真是令人赞叹的天然建筑物。 早在18世纪初,法国天文学家马拉尔地(Maraldi)(文献)亲自动手测量了许多蜂巢,发现每个蜂巢的孔洞和底部都是正六 棱柱状 。 早在18世纪初,法国天文学家马拉尔地(Maraldi)(文献)亲自动手测量了许多蜂巢,发现每个蜂巢的孔洞和底部都是正六 棱柱状 。
如果将整个蜂巢底部分为三个菱形截面,则每个锐角和每个钝角的角度相等(锐角约为72°、钝角约为l09°)。 如果将整个蜂巢底部分为三个菱形截面,则每个锐角和每个钝角的角度相等(锐角约为72°、钝角约为l09°)。
更令人惊奇的是,蜜蜂为了防止存蜜外流,每一个蜂巢的建筑,都是从中间向两侧水平展开;每个蜂房从内室底部到开口处,都呈现13 o 的仰角。 更令人惊奇的是,蜜蜂为了防止存蜜外流,每一个蜂巢的建筑,都是从中间向两侧水平展开;每个蜂房从内室底部到开口处,都呈现13 o 的仰角。
蜂巢工程 蜂巢工程
历史上,蜜蜂的智慧也引起了着名天文学家克普勒(Kepler) (文献)指出:“这种充满空间对称蜂巢的角,应该和菱形十二面体的角一样。每个正六 棱柱状 蜂巢的底,都是由三个全等的菱形拼成的,而且每个菱形的钝角都等于109 o 28 ’ ,锐角都等于70 o 32 ’ 。” 历史上,蜜蜂的智慧也引起了着名天文学家克普勒(Kepler) (文献)指出:“这种充满空间对称蜂巢的角,应该和菱形十二面体的角一样。每个正六 棱柱状 蜂巢的底,都是由三个全等的菱形拼成的,而且每个菱形的钝角都等于109 o 28 ’ ,锐角都等于70 o 32 ’ 。”
十八世纪初, 法国科学家雷安姆氏 (Rene de Reaumur, 1683-1757) (文献)猜测:“用这样的角度建造起来的蜂巢,一定是相同容积中最省材料的建构法。” 十八世纪初, 法国科学家雷安姆氏 (Rene de Reaumur, 1683-1757) (文献)猜测:“用这样的角度建造起来的蜂巢,一定是相同容积中最省材料的建构法。”
蜂巢的六角形是最致密的结构,各方受力大小均等,且容易将受力分散。 蜂巢的六角形是最致密的结构,各方受力大小均等,且容易将受力分散。
美国B-2隐形轰炸机的机体元件,多采用三明治结构,即在两块高强度薄板间,胶合密度甚低的蜂巢层,使机体强度增高、质量减轻。 美国B-2隐形轰炸机的机体元件,多采用三明治结构,即在两块高强度薄板间,胶合密度甚低的蜂巢层,使机体强度增高、质量减轻。
发动机的喷嘴是深置于机翼之内,呈蜂巢状,使雷达波只能进、不能出。 发动机的喷嘴是深置于机翼之内,呈蜂巢状,使雷达波只能进、不能出。
铅笔中的石墨是由碳原子,排成六角形蜂巢状的薄片组成。 铅笔中的石墨是由碳原子,排成六角形蜂巢状的薄片组成。 如果重新组合这些碳原子,就可以变成钻石。 如果重新组合这些碳原子,就可以变成钻石。
无论是大至“蜂巢战舰” (Hive frigate)或小至“蜂巢式行动电话”(Cellular mobile phone),其灵感无不来自于蜂巢之结构。 无论是大至“蜂巢战舰” (Hive frigate)或小至“蜂巢式行动电话”(Cellular mobile phone),其灵感无不来自于蜂巢之结构。
智慧的王所罗门 的箴言: “ 智慧在街市上呼喊,在宽阔处发声。” (箴1:20) 所罗门的智慧是前无古人、后无来者的智慧,他的智慧是向 神祈求而得,是 神乐意赏赐的。 智慧的王所罗门 的箴言: “ 智慧在街市上呼喊,在宽阔处发声。” (箴1:20) 所罗门的智慧是前无古人、后无来者的智慧,他的智慧是向神祈求而得,是神乐意赏赐的。
道成肉身的 耶稣基督,他是比所罗门更有智慧的主。 道成肉身的 耶稣基督,他是比所罗门更有智慧的主。 他曾在人类的历史中行走了三十三年半,他是“ 最杰出的智慧工蜂”其智慧的来源;因为,耶稣基督 就是 神的智慧 。 他曾在人类的历史中行走了三十三年半,他是“ 最杰出的智慧工蜂”其智慧的来源;因为,耶稣基督 就是神的智慧 。
“敬畏耶和华,是智慧的开端;认识至圣者,便是聪明。”(箴9:10) “敬畏耶和华,是智慧的开端;认识至圣者,便是聪明。”(箴9:10)
“智慧人积存知识;愚妄人的口速致败坏。”( 箴10: 14) “智慧人积存知识;愚妄人的口速致败坏。”( 箴10: 14)
如果,世上 最杰出的建筑师——蜜蜂 的 生命是 神创造的杰作;万物之灵、拥有上帝形像样式的人,岂不更应该认识这位宇宙万物智慧源头——上帝,他是创造主,是独一的真神。 如果,世上 最杰出的建筑师——蜜蜂 的 生命是神创造的杰作;万物之灵、拥有上帝形像样式的人,岂不更应该认识这位宇宙万物智慧源头——上帝,他是创造主,是独一的真神。
② 求“蜂窝猜想”的证明过程
只有这个:加拿大科学记者德富林在《环球邮报》上撰文称,经过1600年努力,数学家终于证明蜜蜂是世界上工作效率最高的建筑者。<差蠢饥BR><BR> 四世纪古希腊数学家佩波斯提出,蜂窝的优美形状,是自然界最有效虚返劳动的代表。他猜想,人们所见到的、截面呈六边形的蜂窝,是蜜蜂采用最少量的蜂蜡建造成的。他的这一猜想称为“蜂窝猜想”,但这一猜想一直没有人能证明。<BR><BR> 美密执安大学数学家黑尔宣称,他已破解这一猜想。蜂窝是一座十分精密的建筑工程。蜜蜂建巢时,青壮年工蜂负责分泌片状新鲜蜂蜡,每片只有针头大校而另一些工蜂则负责将这些蜂蜡仔细摆放到一定的位置,以形成竖直档皮六面柱体。每一面蜂蜡隔墙厚度及误差都非常小。6面隔墙宽度完全相同,墙之间的角度正好120度,形成一个完美的几何图形。人们一直疑问,蜜蜂为什么不让其巢室呈三角形、正方形或其他形状呢?隔墙为什么呈平面,而不是呈曲面呢?虽然蜂窝是一个三维体建筑,但每一个蜂巢都是六面柱体,而蜂蜡墙的总面积仅与蜂巢的截面有关。由此引出一个数学问题,即寻找面积最大、周长最小的平面图形。<BR><BR> 1943年,匈牙利数学家陶斯巧妙地证明,在所有首尾相连的正多边形中,正多边形的周长是最小的。1943年,匈牙利数学家陶斯巧妙地证明,在所有首尾相连的正多边形中,正多边形的周长是最小的。但如果多边形的边是曲线时,会发生什么情况呢?陶斯认为,正六边形与其他任何形状的图形相比,它的周长最小,但他不能证明这一点。而黑尔在考虑了周边是曲线时,无论是曲线向外突,还是向内凹,都证明了由许多正六边形组成的图形周长最校他已将19页的证明过程放在因特网上,许多专家都已看到了这一证明,认为黑尔的证明是正确的。
③ 蜂房中有哪些数学知识
众所周知,蜂蜜是由辛勤的小蜜蜂们酿出来的,但你是否注意过蜜蜂产蜜的蜂房呢?若你仔细地观察过蜂房,你便会由衷地发出惊叹:“蜂房的结构可真是大自然中的奇迹啊!”从正面看上去,蜂房的蜂窝全是由很多大小一样的六角形组成的,并且排列得十分整齐;而从侧面看,蜂房由很多六棱柱紧密地排列在一起而构成的;若再认真地观察这些六棱柱的底面,你会更加惊讶,它们已不再是六角形的,不是平的,也不是圆的,却是尖的,是由三个完全相同的菱形构成的。
蜂窝这样奇妙的六角形结构早就引起了人们的注意:为何蜜蜂要把它的蜂窝做成六角形的呢?为何不做成三角形或正方形的呢蜜蜂没有学过镶嵌理论,但是正像自然界中的许多事物一样,昆虫和兽类的建筑常常可用数学方法进行分析。自然界用的是最有效的形式——只需花费最少能量和材料的形式。不正是这一点把自然界和数学联系起来的吗?自然界掌握了求解极大极小问题、线性代数问题和求出含约束问题最优解的艺术。
现在我们就把注意力集中到小小的蜜蜂身上,看看其中蕴藏着哪些数学概念。
巢房是由一个个正六角形的中空柱撞房室,背对背对称排列组成。六角形房室之间相互平行,每一间房室的距离都相等。每一个巢房的建筑,都是以中间为基础向两侧水平展开,从其房室底部至开口处有13度的仰角,这是为了避免存蜜的流出。另一侧的房室底部与这一面的底部又相互接合,由三个全等的菱形组成。此外,巢房的每间房室的六面隔墙宽度完全相同,两墙之间所夹成饥漏雹的角度正好是120度,形成一个完美的几何图形。
有人说,开始蜜蜂把蜂窝做成了圆筒形状,因为蜜蜂要做成很多的圆筒,当这么多圆筒互相之间受到了来自前后左右的压力时,圆筒形便变成了六角形。从物理中力学的观点来看,六角形的结构的确比圆筒形的结构稳定。这话好像十分有道理。可是你再仔细观察蜂窝的形状,便会发现蜂窝的六角形都是连成一片的,蜜蜂从一开始便建了六角形的蜂搜哪窝,而不是先做成圆筒形的。
蜂窝的六角形到底有何好处呢?18世纪初期,法国的马拉尔奇量出了蜂窝的六棱柱尖底的菱形的角,发现了又一个很有趣的规律,那便是每个菱形的钝角都为109°28′(读作109度28分),但锐角都为70°32′。难道说这里面还有什么奥秘吗聪明的法国物理学家列奥缪拉想到:制造蜂窝的材料全是蜜蜂身上所分泌出来的蜂蜡,蜂蜡不仅耐热,而且很结实。蜜蜂为了能多分泌蜂蜡要吃好多蜂蜜才行,那样一点一滴地建造的蜂窝是十分不容易的。是不是由于蜜蜂为了节省它们的蜂蜡,还要保证蜂房的空间够大,才把蜂窝做成了六角形的形状呢?这确实是一个好想法!他请教了巴黎科学院的一位瑞士数学家克尼格,克尼格计算出的结果证明了他的猜测,可是遗憾的是计算出来的角度为109°26′与70°34′,和蜂窝的测量值仅差2′。直至1743年,苏格兰一位数学家马克罗林再次重新计算,结果竟和蜂窝的角度完全一致。原来,克尼格所使用的对数表上的资料是印错了的。
其实早在公元4世纪古希腊数学家贝波司就提出,蜂窝的优美形状,是自然界最有效经济的建筑代表。他猜想,人们所见到的、截面呈六边形的蜂窝,是蜜蜂采用最少量的蜂蜡建造成的。他的这一猜想被称为“蜂窝猜想”,直至1999年才由美烂帆国数学家黑尔证明。
由此看来,蜜蜂不愧是宇宙间最令人敬佩的建筑专家。它们凭着上帝所赐的天赋,采用“经济原理”——用最少材料(蜂蜡),建造最大的空间(蜂房)——来造蜜蜂的家。
④ 蜂巢形状隐含什么道理
蜂巢形状隐含的道理
蜂巢是严格的六角柱形体。型茄乱它的一端是六角形卜档纳烂开口,另一端则是封闭的六角棱锥体的底,由三个相同的菱形组成。18世纪初,法国学者马拉尔奇曾经专门测量过大量蜂巢的尺寸,令他感到十分惊讶的是,这些蜂巢组成底盘的菱形的所有钝角都是109°28′,所有的锐角都是70°32′。后来经过法国数学家克尼格和苏格兰数学家马克洛林从理论上的计算,如果要消耗最少的材料,制成最大的菱形容器正是这个角度。从这个意义上说,蜜蜂称得上是“天才的数学家兼设计师”。
⑤ 蜂巢的形状为何是正六边形这里边有什么数学道理
大自然是很奇妙的。我们生活中的很多物品都可以体会到大自然的神奇。比如乌龟的壳是有规则的多边形,苍蝇的眼睛由许多规则的多边形组成,雪花的形状也是规则的等等。当然这其中最神奇的就是蜂巢。蜂巢内部的结构是很整齐的,所有的蜜蜂在建造蜂巢的时候都会将其设计成规则的正六边形,就仿佛是约定好了一样。在人类尚未完全对其进行探究之前,很多小伙伴都认为这样做的目的是为了好看而已。其实不然,蜜蜂之所以将蜂巢设计为正六边形,是出于节约的角度。并且这里面蕴藏着很深的数学道理,因为正六边形的蜂巢使用的材料是最少的,将蜂巢设计为正六边形,既可以保证美观,也大大节约了劳动成本。
以上就是关于蜂巢为正六边形的介绍,欢迎各位补充。