足球各边角度,足球边数问题

tamoadmin 球队专区 2024-05-26 0
  1. 足球上的数学
  2. 有关足球的算数问题

正如你所说的,传统足球是以皮革或其它合适的材料制成,即20块正六边形(白)和12块正五边形(黑)一共32块皮组成,也就是5:3的比例。

球体的圆周,不得超过70公分(28吋),不得少于68公分(27吋)。足球的重量,在比赛开始时,不得超过450公克(16盎司),不得少于410公克(14盎司)。?球的气压,在海平面为0.6至1.1大气压力(每平方公分?600公克至1100公克=每平方吋8.5磅至15.6磅)。

至于为何会是20个正六边形和12个正五边形,那是参杂了一些简单的数学与化学原理在期中,下面给你讲讲足球如此构造的原理:

足球各边角度,足球边数问题
(图片来源网络,侵删)

数学方面的:

首先,简单多面体的定点数V、棱数E及面数F有关系V+F-E=2(即欧拉定理)。设置黑、白两色皮各有x、y块,则面数F=x+y;由于每条棱均为两个面的交线,所以棱数E=(5x+6y)/2;每个顶点均为三个面的公共点,所以定点数V=(5x+6y)/3。由欧拉定理得出:

(5x+6y)/3+(x+y)-(5x+6y)/2=2①

∵每块白色对应六边形中有三条边与其他白色相连,剩余三条边与黑色相连接

∴6y/2=5x?②

解①②可得x=12,y=20

此时,面数为32,顶点数为60,棱数为90。

其次,从很多资料都可以知道,每个面都是相同变数的正多边形,且以每个顶点为端点都有相同棱数的凸多面体为正多面体。由欧拉定理可知,正多面体只有五种:正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体、正二十面体。

计算得出以上五种正多面体的顶点数均非60,所以都不是足球的结构。想要得到60个顶点的多面体,可以***用把正多面体的顶角截下来的方法

因为在截角的时候,每截下原来的一个顶角,便会产生更多的顶角。经过不断的尝试,聪明的人们发现对正二十面体利用平截的方法截角,可以实现这样的设想:在每个顶角的棱边的1/3处将顶角截去,由于正二十面体有12个顶角,削去这12个顶角后,可以使这12个平截的的地方变成12个正五边形,且剩下的全变成正六边形(20个)。这就是足球表面的多面体结构。

化学方面的:

碳的第三种同素异形体C60的分子结构被形象地称为“足球分子”。

C60是美国休斯顿赖斯大学的史沫莱(Smalley,R.E.)等人和英国的克罗脱(Kroto,H.W.)于1985年提出烟火法而正式制得的。他们用大功率激光束轰击石墨使其气化,用1MPa压强的氦气产生超声波,使被激光束气化的碳原子通过一个小喷嘴进入真空膨胀,并迅速冷却形成新的碳分子,从而得到了C60。他们中有人曾经参观过加拿大蒙特利尔万国博览会中的美国馆。美国馆是一座外形奇特的球型建筑,其球顶由正五边形和正六边形组成,整个建筑没有任何柱子或者内部支撑,参观者可以从各个角度对馆内景象进行观察。他们正是受此启发,大胆提出C60的分子模型就是个球体。C60的组成及结构也已经被质谱、X射线分析等实验所证明:由12个正五边形和20个正六边形构成的一个中空球体。

因此,C60分子结构为“足球分子”或“足球烯”。

化学方面C60可以确定是在足球发明之后才提出来的,严格来说应该是足球帮助了发现C60的分子结构;对于数学方法呢,我就不知道是先有足球还是足球是用这个方法弄出来的了,再附上示意图,我发现貌似只能放一个,所以自己弄了下,希望可以帮到你。

足球上的数学

12块黑色正五边形与20块白色正六边形拼合而成

白皮正六边共有x块,则它共有6x条边.其中与黑块缝合在一起的边数量是3x条。足球一般是为12块黑色正五边形,皮共有12条,每块黑皮有5条边,所以黑皮共有5×12=60条边。根据题意,得:3x=60.白皮正六边共有20块。

有关足球的算数问题

足球是由32块黑白相间的牛皮缝制而成的,黑皮可看成是正五边形,白皮可看成是正六边形。 设白皮有x块,则黑皮有(32-x)块,每块白皮有六条边,共6x条边。 ∵每块白皮有3条边与黑边连在一起,故黑皮只有3x条边 又∵黑皮为正五边形, ∴黑皮共有边数为5(32-x)条, 又∵每块白皮有三条边和黑皮连在一起, ∴黑皮共有边数还可表为3x条,由此得方程 5(32-x)=3x 160-5x=3x 8x=160 x=20 32-x=32-20=12(块) ∴有黑色块12块,白色块20块

please,我是第一个回答,***纳我吧

共有20个白块

首先了解足球构型

每个白块6边形挨着的多边形是黑白黑白黑白间隔

每个黑块5边形旁边全是白色的

黑白之间的边数为12*5=60

每个6边形的6个边上有3个黑白相间的边

所以白色共有60/3=20个