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除了你和球,世上竟有滚得这么好看的东西! | 科学DIY

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本文由公众号 “把科学带回家” 提供

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见过不是球,但也能滚的物体吗?

说的不是你。

今天就带你来见识一下,这些好玩的奇特形状。

关键概念

可展曲面

材料和操作

剪刀

打印机

把模版打印出来,剪下来,然后就可以制作啦。

如何获取制作模版?

在把科学带回家后台回复Oloid,就可以得到制作模版啦。

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它滚起来的效果是这样的——

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原理

我们制作的这个可以滚起来的奇怪的物体,叫做Oloid。

Oloid 是一种三维曲面的名称。它是德国建筑师和机械工程师 Paul Schatz 在1929年发明的。

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Paul Schatz 和 Oloid

说起 Oloid 这个名字还有一个有趣的故事。

一开始,Schatz 给它取名为 polysomatoloid,但是后来他觉得没人会发音,因此干脆把这个词缩减为 Oloid 算了。

Oloid是由2个相互垂直的圆形构成的。

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Oloid 是由2个相互垂直的圆形构成的。

它有非常奇特的几何性质。

首先,它不像立方体那样,它没有角。

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德国慕尼黑宝马世界的 Oloid

@T. Langscheid

其次,Oloid 是可展曲面,也就是说,Oloid 可以被摊平。这也是我们可以用打印模版来做Oloid的原因。你看球就不能用打印模版折出来对不对,因为球面不是可展曲面。

它摊平后的形状是这样的——

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玩一会 Oloid 后你可能会发现,在 Oloid 滚了一周以后,它在平面上划过的区域正好就是它摊平的形状。

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也就是说,在滚动的时候,它表面的每一个点都会在某个时刻和桌面接触。这和圆柱体,还有球体滚动的样子还是很不一样的。

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在 Oloid 滚动的时候,它的质心会左右扭动。

第三呢,就是在 Oloid 滚动的时候,它的质心是会左右扭动的,这和球体还有圆柱体滚动时质心的直线运动很不一样。

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用2个圆盘拼起来,也可以画出Oloid的轨迹。

和 Oloid 类似的还有 Sphericon。Sphericon也是一个可展曲面,是在1969年被英国人 Colin Roberts 发明的。它也可以自己滚起来。

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Sphericon

在 把科学带回家 后台回复 Oloid,就可以得到Sphericon 的制作模版啦。

然后呢,还有这个奇怪的 Wobbler。它能滚好像并不奇怪,因为它本人就长得像个没有妈管的轮子嘛。

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最后,还记得我们之前介绍过的勒洛三角形吗?它也可以滚哦!

窨井盖只能是圆形才不会掉下去吗?错!

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2022-05-13