有趣的数学【28】：从井盖为什么是圆的说开去

在我们身边，数学无处不在。

我们在城市的路上行走，你有没有发现，几乎所有的窨井盖都是圆形的？为什么不是别的形状，比如正方形，长方形，三角形呢？

有些杠精会说，如果窨井盖都是方的，你同样会提出类似的问题，操那么多心干嘛？

实际上，圆形的井盖，就是数学在我们身边的体现。圆是几何图形中最普通、 最实用, 而又最完美的图形。

首先，圆形没有方向性。

圆是到定点的距离等于定长的点的轨迹，也就是说，圆周上的任意一点到圆心的距离是相等的。

只要井盖的直径稍微大于井口的直径，那么，不管井盖被何种原因轧起来，再掉下去的时候，它都是掉不到井里的。

而如果是正方形或是长方形，梯形之类的别的形状的井盖，总有对角线的长度大于边长的情况，这样，在井盖弹起来再落下去的时候，就有可能掉进井里，这就会带来潜在的危险。

也因为圆周上的任意一点到圆心的距离是相等的，所以，我们的车轮都是圆形的，车轴就在圆心的位置。

图源：pixabay

这样在平坦的路上行驶时，车子才能够平稳，坐在上面的人才会舒适程度最高。另外的原因是圆形最易滚动，滚动摩擦力要小于滑动摩擦力。

试想一下，如果车轮是方的，那么人在车上还不得吐死？

你可能会说，三角形的井盖就不会掉下去，为什么没用三角形呢？

这里面，一方面是三角形的窨井不太方便挖掘，圆形容易加工；另一方面，用同样的长度围成一个三角形，矩形或是圆形，其中面积最大的是圆形。

窨井的存在是为了方便人或物品进出，同样的形状，由圆形组成的圆柱形，体积最大。这也是考虑的因素之一。同样周长的情况下，圆形的井盖也比别的形状节约材料。

同样的，也因为圆形（圆柱形）的这个特点，我们日常生活中的脸盆，水杯，水桶等等容器，大部分都是用的圆柱形，因为这样同样的材料构成的容量最大。

图源：pixabay

圆柱形还有一个特性，就是圆柱的侧面受力最均匀，力的构造最稳定，能够承受周围土地和积水的压力最大。

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