建筑中的数学不要太长故事、|高中数学问答-字典翻译问答网

建筑中的数学不要太长故事、

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问题描述：

建筑中的数学不要太长故事、

董长青回答：

　　金字塔　　在修建金子塔之前肯定有许多前序工作,我们来想象下当时建造金字塔时的情形. 　　首先,我们设想,在建造金字塔之前,一定得先画出一张平面图.它大概就是世界上的第一张平面图了.分析起来,制图人肯定知道,图样和竣工后的建筑物,尺寸尽管可以不同,形状却是一样的.由此可以判断,当时的埃及人已经掌握了比例和相似形的知识.我们中学所学的相似三角形知识可能就是从这里创造出来的吧! 　　画出平面图后,应该平出一大片空地,在地上放出实际尺寸,准备动工.建筑材料都是几吨重的大石块,一座金字塔要用许多这样的石块.那时候还没有发明车辆,也没有像现在这样的道路,只能用船沿着尼罗河把石头运到尽量靠近的地方,再用滚木把它们运到工地.从这里我们可以看到他们也已经知道并且运用了我们所学的物理知识中的利用滚动摩擦代替滑动摩擦时摩擦力要小的原理了吧.每块石头都得事先按一定的形状凿好、磨平.石块的每个角,都要用三角板反复校正成直角.接着,铺设庞大的石头层作地基.第二层要按一定的比例小一些,并且使每一层正好放在下面一层的中间.这样一层一层往上加,四面相等地缩小,最后准确地在塔尖会合在一点. 　　怎样准确画出直角,很可能是古埃及人要解决的最大难题.因为金字塔的地基必须严格地成为正方形,四个角就必须是严格的直角；不管是哪一个角有微小的偏差,都会使整个建筑物走形.那时候还没有发明测量仪器,要做出周长一公里那么大的正方形,实在不简单! 　　那么,要检查墙壁或者巨石的一面是否直立,怎样在空中做出直角来呢?我觉得这和现在农村的时候经常还可以看到那些工匠运用钉锤线,也就是在一根绳子的一端绑上钉锤,另一端固定在墙壁上让锤准线自由摆动,当它停下来的时候就与地面成直角.要是墙壁能和锤准线平行,它就和地面垂直.这个方法简单又实用而且钉锤线的制作又很简易我想　　古埃及人可能是巧妙地使用了锤准线. 　　在埃及,主要的长度单位是腕尺,它是自肘到中指尖的长度.在农村农民在盖自己住的小屋的时候的测量多是用步长,如“这个屋子六步长,四步宽”.但是建造金字塔时的人成千上万,每个人的步长都不一样.于是,他们就规定出以某一个人——据说这个人就是当时国王身体的某一部分的长短,作为标准单位；再按这个标准单位,制作一定长度的木头条或者金属条,作为大家通用的度量工具.这就是我们今天所熟悉的尺子的最早的鼻祖了　　一座金字塔,要用几十万人和几百万块巨石,在几十年的时间内才能建成,能够不出差错,你看古埃及人在设计、计算、测量和施工方面该有多么高明!