- 主题:昨天被小朋友问了个很有深度的问题
我觉得有几个原因:
1、因为我们大多数时候都用笛卡尔直角坐标系来描绘我们的世界,在这个坐标系中,坐标轴是相互垂直的。所以对面积单元或者体积单元的角度应该是直角比较顺理成章。
2. 被选为基本单位的这个面积单元应该具有这个特征,它应该能够无缝隙的填满任意大小的面积。这就决定了像圆形这种图形不合适。而应该是正三角形,四边形(正方形,长方形,平行四边形),正六边形等能够形成密堆积的图形。
3. 因为一块面积在实际上不存在各向异性,也就是往东的1米和往南的1米没有区别,所以采用长方形这种单元来衡量面积的话,就需要指定面积的方向性,与实际不相符。
因此如果要在坐标轴相互垂直各向同性的笛卡尔直角坐标系描绘的世界里选择一种基本图形来描述面积这个概念的话,边相互垂直,边长相等而又可以密堆积的正方形似乎是一个理想的选择。
面积没有必须一定要用正方形去定义,只是它相对别人有更好的使用效果。其实在非正交坐标系或者非空间坐标系描绘的系统里,你其实是可以定义其他的面积单位的。例如我们经常说的描述工作量,我们用(人*天)来做单位,它其实也可以看成是一个面积单位。又例如在由两个夹角为θ角的向量构成的平面内,我们可以定义这两个向量的单位向量的点积作为面积单位,它也不是正方形。
小孩能问出这个问题,还是有一定深度的,如果能引导他思考一下为什么,可能会更好了。
【 在 ericzeng 的大作中提到: 】
: 为什么面积单位要用正方形来定义?
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非矩形的东西很多呀,圆形,环形,流线型,自然界天然的形状里面,几乎没有矩形的吧。只有人造的东西,矩形才大规模出现。
【 在 gearth 的大作中提到: 】
: 简单说就是为了方便换算。因为大部分需要测量面积的物体都是平面矩形。
: 泡奶粉的时候,你可以说放20g奶粉,也可以说放两勺奶粉。勺就是个使用起来更方便的单位。
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哪里有定义面积就是两个数相乘去求?是因为先有了正方形的单位面积,才会有乘法的概念。什么是乘法?乘法是加法的快速计算方法啊。脱离了加法背后的意义,乘法就没有意义了。
【 在 lengguao 的大作中提到: 】
: 面积是平面,简单的就是两个数相乘去求,标准化就是相同的两个数相乘,所以是正方形。
: 小朋友提出这样的问题不奇怪,大朋友觉得这个问题有深度才奇怪。
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作为基本坐标系,正交是必须的,不然空间中某点的坐标可能是不唯一的。
【 在 ericzeng 的大作中提到: 】
: 和坐标系没关系的,坐标系是人想出来的,完全可以是其它坐标系,垂直或者正交也不是必须的
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面积单位不一定要用正方形来表示,不同坐标系下可以不一样。
【 在 ericzeng 的大作中提到: 】
: 为什么面积单位要用正方形来定义?
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那正三角形,正六边形的计数也不算困难,为什么没有采用呢?
【 在 lengguao 的大作中提到: 】
: 嗯,那就改一下?“面积是平面,需要用一个相同规格的去计数,至于圆也好、三角也好都行。为什么会用正方形呢,古代人也挺忙,当然越简单越好,因为正方形标准化,长宽一样,便于计算,所以是正方形。”
: 这样可否?
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田是方的方便耕作,我是种田的,用牛犁地,还有牛拉耙子把地整平的时候,是一个有一定宽度的东西做平动,这样得出来的就是一个矩形,方形田地可以保证都能到达。而三角形划分的话,到边角的地方工具就过不去。那些地方我们都得用锄头去人力翻土。
【 在 ericzeng 的大作中提到: 】
: 同意你想说的结论,但是你摆的道理实在说服不了人,为什么正三角形的土地划分,就不能道路和灌溉了?浇水怎么不均匀?收割运输又怎么不方便了?
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我不认为跟灌溉和运输有关系,我不认可他说的理由。
【 在 ericzeng 的大作中提到: 】
: 赞,这个解释好,谢谢
: 但似乎和他说的运输和灌溉无关呀。请问运输和灌溉也是三角形不方便么?
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