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井蓋為什么是圓的準(zhǔn)確答案
人們都知道井蓋通常是圓的，但沒(méi)人深究過(guò)為什么。西班牙《國(guó)家報(bào)》網(wǎng)站6月7日?qǐng)?bào)道，其實(shí)道理很簡(jiǎn)單，這樣可以避免人們掉進(jìn)去。但是為什么呢?或許可以用數(shù)學(xué)的方法來(lái)解釋。
井蓋為何通常是圓形的?答案竟然是一道數(shù)學(xué)題
由于圓形的直徑是一定的，也就是說(shuō)圓形具有定寬性，因此當(dāng)把圓形的井蓋放到井口時(shí)，井蓋就不會(huì)掉到井底。如果井蓋是矩形，那么井蓋的寬度就不是一定的。由矩形的對(duì)角線長(zhǎng)度大于任何一條邊，因此矩形的井蓋就有可能掉進(jìn)井底。雖然在城市中也會(huì)看到一些矩形的井蓋，但是這樣的窨井往往不深，即便井蓋滑入，取出來(lái)也不難。
因此如果窨井較深，又想避免麻煩，最好使用圓形井蓋。但是也并非沒(méi)有其他選擇，例如德國(guó)工程師弗朗茨·勒洛在19世紀(jì)設(shè)計(jì)的勒洛三角形。以等邊三角形每個(gè)頂點(diǎn)為圓心，以邊長(zhǎng)為半徑，在另兩個(gè)頂點(diǎn)間作一段弧，三段弧圍成的曲邊三角形就是勒洛三角形。與圓形一樣，勒洛三角形也具有定寬性。雖然這種圖形曾在達(dá)芬奇的作品當(dāng)中，但是明確地成為研究對(duì)象還是在19世紀(jì)。
具有類(lèi)似圓的定寬性的曲線稱(chēng)為定寬曲線。而圓形和勒洛三角形都是典型的定寬曲線。所有奇數(shù)邊的正多邊形，都可以生成其等寬曲線，因此可以說(shuō)存在無(wú)數(shù)的勒洛多邊形，而勒洛三角形是除了圓形之外最簡(jiǎn)單易懂的勒洛多邊形。
由于這些圖形具有定寬的屬性，因此在生活中的很多情況下都能用得到。例如可以將硬幣制造成除了圓形以外的勒洛多邊形，因?yàn)檫@樣的硬幣同樣適用于投幣自動(dòng)售賣(mài)機(jī)或投幣游戲機(jī)的識(shí)別貨幣系統(tǒng)。英國(guó)的硬幣20便士和50便士都用到了勒洛多邊形。
此外，還可以將鉆頭的形狀制造成圓形以外的勒洛多邊形。因?yàn)槔梅菆A形的勒洛多邊形鉆頭可以鉆出正方形孔。勒洛多邊形也常用于建筑行業(yè)和鉛筆的設(shè)計(jì)等很多領(lǐng)域。
回到文章的開(kāi)頭，顯然井蓋也可以制造成除了圓形之外的勒洛多邊形，但是很少有人舍近求遠(yuǎn)，制造一個(gè)形狀奇異的井蓋。不過(guò)，可以肯定的是，美國(guó)舊金山確實(shí)存在這樣一個(gè)勒洛多邊形井蓋。
井蓋是圓的原因
1、首先這牽涉到圓形和方形(包括正方形、長(zhǎng)方形、菱形等各類(lèi)四邊形)在井蓋上的實(shí)際運(yùn)用問(wèn)題。井蓋上隨時(shí)有車(chē)輛行人經(jīng)過(guò)，使用圓形，主要是考慮到圓形的井蓋通過(guò)其圓心的每條直徑長(zhǎng)度都是一樣的，這樣如果井蓋被經(jīng)過(guò)的車(chē)輛軋起時(shí)，因?yàn)椴徽撊绾诬埰�，其直徑都�?huì)比下面的井口略寬，井蓋不會(huì)掉到井口里去。
2、而如果采用方形，因?yàn)榉叫蔚膶?duì)角線明顯長(zhǎng)于其每條邊長(zhǎng)，這樣的井蓋被軋起時(shí)，很容易沿井口的對(duì)角線方向掉進(jìn)井中，造成安全隱患。 也許有人會(huì)問(wèn)，如果井口做成圓形或明顯小于井蓋，方形的井蓋就不會(huì)掉進(jìn)井中。這里就牽涉到一個(gè)材料的最大利用和節(jié)約的問(wèn)題。井口的使用取決于井口的大小，如果非要在上面按個(gè)面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于井口的方形井蓋，那么材料的`利用和實(shí)用價(jià)值自然沒(méi)有直接使用圓形的井蓋更有效，既節(jié)約井蓋的材料，也保證了井口的安全。
3、由于窨井有時(shí)需要人工梳理或架線等，這時(shí)候又要求窨井的面積盡可能地大。在這些圖形中，當(dāng)它們的周長(zhǎng)相等時(shí)，圓形的面積最大。同時(shí)圓形又符合我們的體型，便于工作人員進(jìn)進(jìn)出出。三角形或正方形的邊由直的線段組成，構(gòu)成的角較尖，如果在修理時(shí)碰到很容易使人受傷。而圓形的邊是一條圓弧，就不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題。 下水道的蓋子之所以是圓的，是結(jié)構(gòu)受力的要求。
井蓋是圓的好處
1、易掉落
圓形，從圓心到邊緣的每條半徑長(zhǎng)度都相同。
這樣井蓋被經(jīng)過(guò)的車(chē)輛軋起時(shí)，其直徑都會(huì)比下面的井口略寬，井蓋不會(huì)掉到井口里去。
而如果采用方形，方形的對(duì)角線明顯長(zhǎng)于其每條邊長(zhǎng)，這樣井蓋被軋起時(shí)，很容易沿井口的對(duì)角線方向掉進(jìn)井中，造成安全隱患。
2、不易受損
圓形受力均勻，能承受來(lái)自不確定方向的荷載。當(dāng)車(chē)輪來(lái)往碾壓時(shí)，井蓋依舊平整。
如果是其他有棱角的多邊形，就很容易翹起，其菱角也容易不斷磨損，容易損壞產(chǎn)生危險(xiǎn)。
3、便于開(kāi)啟更安全
在修理井口時(shí)，圓形便于開(kāi)啟，同時(shí)也更安全。
在維修時(shí)，不會(huì)有棱角對(duì)維修工人或工具產(chǎn)生劃傷、割傷等。
4、堅(jiān)固耐磨
圓形井蓋更加堅(jiān)固耐用，不易受到外界的傷害。不論風(fēng)沙雜物從哪個(gè)方向吹來(lái)，都容易沿著園面的切線方向掠過(guò)，受影響的只是極少部分。
5、節(jié)約成本
對(duì)于生產(chǎn)制造商來(lái)說(shuō)，制造一個(gè)圓形井蓋要比制造一個(gè)方形井蓋要省事很多。
而且圓形的井蓋可以達(dá)到材料的最大利用和節(jié)約。
在同樣周長(zhǎng)下，圓形的面積最大，也就是說(shuō)相同井口面積下，圓形井蓋最省材料。
6、易于搬運(yùn)
圓形井蓋便于搬運(yùn)。
由于井蓋一般都是沉重的大鐵塊，做成圓形的，如果有損壞或需要更換，維修工人只需要滾動(dòng)井蓋就可以將其移動(dòng)。
但是你可能會(huì)說(shuō)，既然便于搬運(yùn)，那豈不是很容易被偷走?
其實(shí)，隨著市政的管控力度加大，偷井蓋的事已經(jīng)越來(lái)越少了。
井蓋的性能特點(diǎn)
1、強(qiáng)度高：菱鎂檢查，具有很高的抗壓、抗彎、抗沖擊的強(qiáng)度，有韌性。長(zhǎng)期使用后該產(chǎn)品不會(huì)出現(xiàn)井蓋被壓碎及損壞現(xiàn)象，能徹底杜絕“城市黑洞”事故的發(fā)生。
2、外觀美：菱鎂檢查井蓋表面花紋設(shè)計(jì)精美，顏色亮麗可調(diào)，美化城市環(huán)境。
3、使用方便，重量輕：產(chǎn)品重量?jī)H為鑄鐵的三分之一左右，便于運(yùn)輸、安裝、搶修，大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。
4、防盜：菱鎂檢查井蓋無(wú)回收價(jià)值，自然防盜;根據(jù)客戶(hù)需要并設(shè)有鎖定結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)井內(nèi)財(cái)物防盜。
5、耐候性強(qiáng)：菱鎂檢查井蓋通過(guò)科學(xué)的配方、先進(jìn)的工藝、完善的技術(shù)設(shè)備使該產(chǎn)品能在-50℃～+300℃環(huán)境中正常使用。
6、耐酸堿、耐腐蝕、耐磨、耐車(chē)輛碾壓，使用壽命長(zhǎng)。
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