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如上图所示:
大圆滚动一周的距离为CC',大小等于大圆的周长2πR;
小院滚动一周的距离为BB',大小等于小圆的周长2πr。
目前为止,好像一切都没问题,但是当我们把小圆固定在大圆上一起滚动的时候问题就来了:
任意两个圆的周长都相等?聊一聊亚里士多德的“轮子悖论”
随着两个圆滚动一周以后,大圆滚动的距离是CC',小圆滚动的距离是BB',因为两个圆是固定在一起的,BC两点的位置是固定的,也就是BB'=CC'。由此得到一个令人震惊的结论:两个圆的周长是相等的!
这显然是不科学的,亚里士多德早在2000多年前的《论力学》中轮子悖论中就提到了这个问题,这个问题提出之后,让数百年来的很多伟大的数学家感到困惑和不解。后来人们逐渐在这个问题上达成了共识:小圆在滚动的同时相对于平面进行了滑动。正是因为这个滑动也导致最后的距离大于其本身的周长。但是这个解释并不能让大家信服,因为小圆的滑动直观上不容易看出来,后来物理学家伽利略通过正多边形的分析给出了更科学的解释:
下面是我自已在一小时内,自已想出来的。谢谢大家!是我,是我,汤旺河月亮之上!
第一,记住,这个轮子,只有大圆是接触了那条线。所以,也只有大圆,可以保证他是严格与线没有滑动的。第二,那么,如何证明小圆有滑动呢?其实想证明这个问题,我们需要证明另一个问题。那就是,如果出现滑动了,我们一无法证明,或者说比较困难,二,我们没有办法发现。
第三,可以让这个轮子有两个轮。大轮加小轮。大轮小轮焊接在一起。但小轮是突出来的。这样,就会有两个平面了。小轮在它的平面上转,大轮在它自已的平面上转动。
这时,我们可以换一个思路,让小轮不带有滑动的在它的平面上动。然后看大轮的效果。然后,再让大轮,不产生滑动,在它自已的平面,或者说那条线上,转动。然后看小轮与那个平面的效果。嘿嘿嘿嘿。
第四,我们还可以受控制和自由,来分析。如果大圆是在线上严格没有滑动的滚动。那么可以说,它是自由的。它不受控制,所以它不滑动。但是,小圆,或者说小轮,它并不是自由的。它受到大轮的控制。正是因为我们忽略了大轮对小轮的控制,才导致我们做出了错误的判断。
第五,还有两个极端的情况,可以看出一些端倪。那就是,当小轮变成一个点时,它是全滑动了。它根本不会再有滚动了,全是滑动。当小轮变得和大轮一样大,就如同汽车的两个轮,焊接在一起一样。那么,小轮也没有任何的滑动了。完全是滚动了。
这段是我自已想到的,嘿嘿嘿嘿。
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