数学+X | 为啥把箭头做成三角形,而不是最锋利的针形呢?

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文|火花内容部图|网络

200万年前,我们的祖先进化成直立行走的人类。为了吃饱肚子,他们开始与其他动物斗智斗勇,但是没有锋利獠牙和爪子的他们显得那么“弱小”。为了增强自己的战斗力,聪明的他们开始用解放的双手制作“武器”。
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最初只是随手捡起的石头或者木棍,后来他们发现有棱角的石头会更锋利,能够割破皮肤,于是就特意把石头和木棍弄成尖尖的。
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不过有一个疑问之处,你们有没有发现。既然尖尖的针形更容易刺进皮肉,那么为什么后面的矛、长枪还有箭矢都不是针形而是采用了三角形呢。这就要用数学三角形的特性来解释了。
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那是因为:

  • 相对于针形,三角形的有效供给面积更大,能够造成一个与三角形底边一样长的伤口;
  • 而且三角形具有稳定性,不容易折断;
  • 同时,三角形的武器头也具有针形“尖尖”的特性,其锋利程度并不逊色,也能够刺破物体。
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早在我国春秋时期就出现的攻城利器——抛石器也和数学有着密切的联系。抛石器是远程攻击的武器,但是最初的精准性并不高。因此就有人利用抛物线的知识,计算出了石块的落地范围,大大增强了它的精准性。 

据说,奠定了平面几何学基础的数学家阿基米德就曾根据石块的大小重量和目标的远近,准确地设定投射角,百发百中,帮助自己的国家打败了罗马军。

现今,武器的升级与进步令人结舌,而数学的贡献也毋庸置疑。像抛石器的升级版——导弹,除了物理等原理的应用外,背后也必然要经过大量的数据分析和计算。当然,数学不仅仅是计算、几何,像统计、概率以及各种数学思维在现代武器的应用也颇为重要

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