(优选)神奇有趣的莫比乌斯环

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事实上,莫比乌斯很有趣,因为不断的剪下去,那么就会 越来越细,越来越大圈,好像做兰州拉面那带么有趣,莫 比乌斯的拓朴学意义运用在设计里,有一个很重要的概念, 就是经过这种倒8字型的现像,内外都成了同一个面,如 果一只蚂蚁沿着莫比乌斯爬行,那么里里外外,都爬在同 一个面上。
莫比乌斯(Mobius)是一位德国教师,公元1790年出生, 1868年去世。他提出了一种很特别的数学性质,这项数 学性质就以他的名字来命名,称为“莫比乌斯环”。“莫比 乌斯环”最特殊的性质就是:它只有单面,没有内外。这 个性质听起来很不可思议,不妨自己动手做做看。
莫比乌斯环的发明,为人类的生活带来了很大的 方便---莫比乌斯环最大的特点只有一面及只有一 边。
1. 应用一:传统点阵式计算机报表打印机或上班打卡机(打 印时会发出嘎!嘎!嘎!的声音)的印表色带,如果用一般的 接合方式,色带只能用一面;以莫比乌斯环方式接合的色 带,两面都能派上用场呢!还有工程用的滑轮也是采用这 种方式连接,这样不但皮带两面的耗损比较平均,也可以 延长使用寿命哦!
事实上有两种不同的莫比乌斯带镜像,他们相互对 称。如果把纸带顺时针旋转再粘贴,就会形成一个右手 性的莫比乌斯带,反之亦类似。莫比乌斯带常被认为是 无穷大符号“∞”的创意来源,因为如果某个人站在一个 巨大的莫比乌斯带的表面上沿着他能看到的“路”一直走 下去,他就永远不会停下来。但是这是一个不真实的传 闻,因为“∞”的发明比莫比乌斯带还要早。
2. 应用二:回路式录音带(大带,这种早日成为历史),也是 用这原理设计的;它的磁带有四个音轨,立体声只用两个 音轨,每次都读取1,3音轨,音乐放完一轮,录音带事 实已走了二趟了,下图为大匣录音带循环方式,左方拉出, 右方盘回。
3. 应用三:莫比乌斯环在空间上的应用
设计打破传统,莫比乌斯环的结构设计可以在同样平面中通过 不同角度的“空间扭曲”而让原有的空间在不同方向得以“延伸”, 获得更多的可用空间。让墙壁在不同的角度变化化,时而是墙, 时而是屋顶,时而成了地板,最后又变成了墙。”
点是一幅图像最基本的组成,是图像中最细小的成份。它 占有长度及阔度中最基本的等分,并占有画面中最细小的 面积。
各类型的点
线条是由很多的点沿着相同的方向,紧密地排列在一起 所形成。线有长度,但只有很细小的阔度,是占有面积 的。它可以指示方向及位置,并形成面的边缘,为面框 上范围。线是点移动时所经过的轨迹。
是原来 的一半。
(8)五等分=二等分+三等分;六等分=三等分+三等分 以此类推、、、
实验二:做一个莫比乌斯带,沿着距离右侧的三分之ㄧ之宽的 位置画线,直到回到出发点为止,然后沿着这条线剪开会出现 什么结果呢?答案是:(1)画一条距离右侧三分之ㄧ的线
(2)剪开后,是两个连在一起的环而这两个环中较大的环长度是 原来的两倍,另外一个较小的长度和原来的一样,不过两个纸 环的宽度都是原来的三分之ㄧ。
(3)从纸带的中间绕着剪
(4)剪开后,就变成了一个环了且剪开后的环长度是原来
的两倍,宽度是原来的一半。
(5)将纸带的三等分后再绕着剪
(6)剪开后,就变成了二个环了,一个大环一个小环,大
环长度是原来的两倍,宽度是原来的一半。
(6)将纸带的四等分后再绕着剪
(7)剪开后,就变成了二个大环,长度是原来的两倍,宽度
问题:在莫比乌斯环的中间(最好是相当于纸环宽度的一 半),沿着环带画线,让它回到原点,再拿一把剪刀,沿 着你画的这条线把纸环剪开,看看会产生什么结果?做做 看,你将会有惊人的发现哦!
实验一:从纸的正中央画一条线,沿着这条线剪下来会 出现什么结果呢?结果是:
(1)拿一张长条纸带
(2)将纸带扭转180度再黏起来
莫比乌斯环是用一条长纸带,纸带有内外两面,将纸带 旋转半圈,再把纸带两端同一面,面对面贴在一起成一个 环;由于纸带扭转,外面也是内面,内面也是外面。
自1930年以来,这个环的特质一直困扰力学家,欲以代 数方程式解释其独特的形态。伦敦大学两名科学家海登和 史达诺斯汀公布破解了莫比乌斯环谜团,他们表示决定莫 比乌斯环的形状取决于其不同的“能量密度”区域。
制作的方法如下:拿一条大约40厘米长,3厘米宽的纸 条,将纸条的两端接在一起,形成一个纸环,但是先不 要黏贴。
接着,把纸条的一端扭转一百八十度,再用胶水把 纸条的两端黏起来,这样,就可以做出一个莫比乌斯环 了。你可以拿出一枝彩色笔,从莫比乌斯环上的某一点 出发,沿着环面一直画下去,不要让彩色笔离开纸面 (代表彩色笔都在同一面上移动),最后可以发现,彩 色笔又回到了原本的起点。这就说明了:莫比乌斯环真 的只有一面!
由点所组成的线条
面是当很多线条往同一方向不断重复,并紧贴在一起,就 会形成一幅有面积的面。面有长度及阔度,但只有极微细 的高度。面是体的基本单元,面的组合及连接会形成体, 或组成形状。
Fra Baidu bibliotek的拼合所组成的面
莫比乌斯带(Möbius strip或者Möbius band),又译梅 比斯环或麦比乌斯带,是一种拓扑学结构,它只有一个面 (表面),和一个边界。它是由德国数学家、天文学家莫比 乌斯 (August Ferdinand Möbius)和约翰·李斯丁(Johhan Benedict Listing)在1858年独立发现的。这个结构可以用 一个纸带旋转半圈再把两端粘上之后轻而易举地制作出来。

整个建筑呈面包圈状,辉映了凤凰卫视两只凤凰盘旋交织 的标识,同时类似《莫比乌斯环》的设计很好地诠释了阴 阳概念。
外体建筑由知名建筑师潘翼所设计,融入莫比乌斯环与 周遭的城市线条打造建筑与知识的流动美学意象,以及 尊重地景融入、都市肌理。
■引人入“环”——荷兰艺术家埃斯沙的作品引入莫比乌斯环的 概念,令参观者视线久久不能离开。(法新社) 英国伦敦大学两名科学家表示 已破解历时近80年的莫比乌斯环 谜团,莫比乌斯环是一种拓朴学 结构,其结构图形为艺术家带来 灵感,荷兰艺术家埃斯沙的著名 木刻画作品便用此结构。
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