趣味数学小故事:“马屁股”距离与铁轨间距、火箭助推器趣谈

今天给同学们带来的小故事是:“马屁股”距离与铁轨间距、火箭助推器趣谈 。看到这个故事标题,可能就会有好奇的小朋友问了,“马屁股”距离与铁轨间距、火箭助推器这些高科技怎么会联系在一起的呢?很多小朋友都曾乘坐火车外出远行,但你可能猜不到,铁轨间距的宽度竟然取决于几个世纪以前马屁股的宽度 。不仅是铁轨,就连航天飞机上的火箭助推器也是如此 。

趣味数学小故事:“马屁股”距离与铁轨间距、火箭助推器趣谈

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那么今天专门为小朋友们解开这个”谜题“ 。
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趣味数学小故事:“马屁股”距离与铁轨间距、火箭助推器趣谈

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“马屁股”距离:很多人都曾乘坐火车外出远行,但你可能猜不到,铁轨间距的宽度竟然取决于几个世纪以前马屁股的宽度 。不仅是铁轨,就连航天飞机上的火箭助推器也是如此 。
在1937年,国际铁路协会曾做出一项规定:将1435毫米的轨距定为国际通用的标准轨距 。这个铁轨间距沿袭了当时电车轮距的标准,而这个电车轮距的标准则取决于马车的轮距标准 。
为什么马车的轮距标准是1435毫米呢?这是因为,当时英国的马路轨迹宽度就是1435毫米,如果马车的两个车轮之间的距离改用了其他尺寸,那么轮子很快就会因为不符合马路的尺寸而损坏 。1435 毫米正好是两匹马的屁股的总宽度 。
铁轨间距的由来:原来,人们最早修建马路是为了罗马的军队能够横扫欧洲大陆 。
罗马时代,战士会驾驶战车进行作战,那时的战车就是由两匹马拉动的 。为了确保这些罗马战车能够自由驰骋,马路的宽度自然也就被设计成两匹马屁股的宽度了 。
事物总是处在因果关系中的,正因为马屁股的宽度决定了马路轨迹的宽度,所以,它也间接地决定了铁路轨道的宽度 。不仅如此,它还决定了航天飞机上火箭助推器的宽度 。
火箭助推器宽度设计的由来:火箭助推器是一种小型的火箭发动机,它可以在火箭发射的时候,帮助它迅速地飞离发射器,然后加速,最后达到预定的飞行速度 。火箭助推器是航天飞机上重要的组成部分之一 。
可是,为什么它也要设计成两匹马屁股一样的宽度呢?原来,火箭助推器制造完成后,必须经过铁路运输,送到指定地点 。而在铁路上行驶,经常需要穿过一些隧道 。这些隧道也是依据铁轨的宽度修建的 。想象一下,如果火箭助推器宽度超过了隧道的宽度,它还能顺利穿过隧道吗?所以,在这样的情况下,制造火箭助推器的时候,最宽也不能超过铁轨的宽度,也就是两匹马屁股的宽度 。
这样看来,古时候,人们选择马作为主要的坐骑,真是一个明智的选择 。如果他们驯服的是其他动物,恐怕今天铁轨的宽度就是另外一个样子了 。
课后思考:
学习完这个小故事,小朋友们是不是感觉自己对数学的兴趣越来越浓厚了,但是,为什么我们现在的衡量单位不是多少多少“马屁股”呢?
当然,人们不能什么事情都以马屁股作为衡量标准 。1789年法国大革命胜利后,具有革命思想的科学家拉格朗日被选为法国度量衡委员会委员 。在他的推动下,法国当局规定:把经过巴黎的地球子午线的四千万分之一定义为"1米" 。


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