牵牛花和蛇给欧拉的启示是什么?

发布网友发布时间：2022-05-01 00:31

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热心网友时间：2022-06-21 10:06

牵牛花，细细的藤，青青的叶，开出喇叭形鲜艳的花，藤不断地向上爬，花开了又开，呈现出欣欣向荣的景象。

牵牛花自己不能自立，只有找“靠山”伸直身子，生存要求它必须具备向上爬的本领。仔细观察一下它的藤：藤上生长着很多很多的“小毛毛”，这与南瓜藤、丝瓜藤没有什么两样；再仔细观察观察，牵牛花的“小毛毛”却比其他藤长得高明。原来，它是斜着向下生长的，每一根“小毛毛”像一把把小钩子，钩着竹竿向上爬，这对增加藤与竹竿的摩擦力起到很大作用。牵牛花的藤还螺旋式的一圈一圈地绕着竹竿上升，就是在大风中也能相依为命，连在一起。

由牵牛花的藤，使人不禁想到了蛇。小时候，曾见到了蛇的精彩表演：蛇用尾巴缠住房檐下的椽子，整个蛇身悬在半空，把头伸向雀窝，享受着美味的雀蛋。

牵牛花能绕圈上爬，蛇能用尾巴绕圈经得住本身的重量，自然界的这种现象，也反映在日常生活及工业上，这种现象要求人们对它进行科学解释，于是大批科学家投入了辛勤的劳动。一位发表过750多篇论文的数学家、力学家欧拉(1707年—1783年)，在1765年终于求得了答案，这就是有名的欧拉公式，它为工业上皮带传动的计算奠定了基础。

把绳绕在轴上，当抓住其中一端，则另一端可以承受很大的荷载。可以承受的荷载与缠绕的圈数有关，与绳和轴的摩擦系数有关，与抓住绳的一端的拉力有关。欧拉根据这些总结出了具体的计算公式，并为实践所验证。

现有一根很结实的绳子缠绕在圆截面的横梁上，绳子的一端有人拉着，一般拉力为20千克，绳与圆截面横梁的摩擦系数一般为0.3。当缠绕半圈时，大约可拉起一辆自行车；当缠绕一圈半时，可拉起一辆摩托车；当缠绕两圈半时，可拉起一辆小轿车；当缠绕三圈半时，可拉起一辆十轮卡车。随着圈数的增加，可以拉起的重量不断增加。

其实，人们早就利用这种方法来拉住物体了。在长江上的航船，每到一地船要靠岸，都可以见到船工操作：首先，船上船工向岸上船工抛过去一根麻绳，岸上船工接绳后立刻在矮铁柱上一绕，然后，慢条斯理地在两个矮铁柱上缠起“8字”来，越缠越多，最后，打了一个结，让摩擦力去拴住大轮船吧！据说，关键就在接麻绳后的第一绕圈。