徐杰
如右图,把4个大小一样的方块组成1个大正方形,中间会有1个小正方形的缺口。将这4个方块每个都旋转180度,还是组成1个大正方形,但是中间的小正方形缺口变不见了。这是为什么呢?
制作材料
卡纸、铅笔、量角器、尺、剪刀。
制作过程
1.取一张正方形卡纸,用铅笔画出对角线,交叉点就是中心点。
2.用量角器和尺,画出一个通过中心点,斜角为85度的直线。
3.再以相同的方法画出角度一样的横线。
4.用剪刀順着红线剪裁,得到4个一样大小的小方块。
5.用这4个小方块就可以完成上述的演示。
科学原理
由于4个小方块的大小、角度都一样,而且每个小方块都有两个直角。两条斜线(红色线)交叉于中央点,因此中央点的4条线段长度都一样(A线段)。大正方形的边长=B+C,而且A+A(斜边长)>B+C(边长)。每个小方块旋转180度后,中央多出1个小正方形空间。此时边长=A+A,也就是说,正方形边长变长了!这也是为什么中间会多出一个小正方形的原因。由此可知,其实大正方形的边长并不一样,只是差异很小,肉眼不易察觉。
同样的道理,开动脑筋想一想:1.为什么图中红色的4条线段(A)是等长?而且A与A之间的夹角是90度?2.如果图中的两条线段不是设计成95°、85°(右斜5°),而是80°、100°(右斜10°),或是右斜角度越大,对于操作的效果有何差别?
其实,类似的谜题还有很多。
下图左边是4个小图形组成的长方形,面积是65。将4个小图形重新组合成右边的的正方形,面积成为64。为什么面积会减少1呢?问题出在哪儿呢?