再分享10部好看的数学动画短片,让孩子更喜爱数学
[遇见] 再做了整理出了 10 个数学卡通短片, 每部亦附有简单内容摘要描述, 希望各位老友喜欢.
柯尼斯堡七桥问题是如何改变数学的
柯尼斯堡七桥问题(又称哥尼斯堡, Seven Bridges of Königsberg)是数学历史上一个的著名问题。这个问题发生在18世纪东普鲁士柯尼斯堡(现在为俄罗斯的加里宁格勒)普列戈利亚河两岸,当时河中心有两个岛,岛与河的两岸有七条桥连接(如下图)。
▲ 哥尼斯堡七桥问题(图自维基)
问题是:一个步行者怎样才能不重复、不遗漏地一次走完七座桥,最后回到出发点。
这个难题最后还是由欧拉解决,他将其转化为一个几何问题,通过对桥和陆地的连接点进行计数,证明了该走法并不存在。由此也开创了数学的一个新的分支——图论与几何拓扑,展开了数学史上的另一篇章。具体请见下面动画:
杠杆背后的数学原理
古希腊最伟大的科学家阿基米德曾说过:“给我一个支点,我就能撬动地球。”这其实就是物理学中的杠杆原理(又称杠杆平衡原理)。
▲ 1824年,在伦敦发行的《机械杂志》内的一副刻画就描述了上面阿基米德这句名言
杠杆原理:当杠杆静力平衡时,其动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,可以透过改变动力臂或阻力臂长度,使输入力放大或缩小。在保卫西拉斯鸠时候,阿基米德就将杠杆原理应用这场战争,他设计的投石机让罗马军队落败。在我们日常生活中这个原理又有哪些应用呢?请看下面短片:
证明勾股定理的多种方法
勾股定理(又称毕达哥拉斯定理),是每个刚开始学几何的学生都会接触的平面几何定理,也是人类最早发现的重要数学定理之一。
这个公式描述了对于任何直角三角形,斜边长度的平方c(直角三角形的最长边)如何等于其他两条边(a和b)长度的平方和。因此,a²+b²=c²。
▲ 左图为三国时期赵爽为证明勾股定理作的“弦图”
勾股定理现有四百种方式来证明的方法,也是数学定理中证明方法最多的定理之一,你是不是也想尝试一下呢?
为什么零不能作除数?
在数学世界里,当我们改变规则时,许多奇怪的结果都是有可能产生的。但有一条规则我们被劝告过不要去打破它,即,不要把 0 当除数去除。日常数字和基本运算结合起来怎么就产生了这些问题呢?请看下面 4 分钟短动画.
梵高《星空》背后让人意想不到的数学奥秘
物理学家维尔纳·海森堡曾说:“如果我见到上帝,我要问他两个问题:为什么创造相对论?为什么创造湍流?我相信他对前者有个解释。“因为用数学去解释湍流很困难,所以我们可以用艺术描绘它的样子。娜塔莉亚·圣克莱将告诉我们梵高是如何在他的作品里捕捉这光影流动的奥秘。
达芬奇经典名画后的人体数学
列奥纳多·达·芬奇是意大利文艺复兴时期代表人物,他在绘画、音乐、建筑、数学、几何学众多领域都有重要的成就。作为历史上最著名的艺术家之一,他与米开朗基罗和拉斐尔并称文艺复兴三杰。
▲ 达芬奇自画像与他关于人体比例的作品──《维特鲁威人》
他认为绘画就是一门科学, 其基础就是数学,曾说过:“在科学里,凡是跟数学没有联系的地方都是不可靠的”。下面 4 分钟动画从达芬奇的人体素描出发,延伸到化圆为方的数学问题。
探索其他的维度
想象在一个二维世界——你,你的朋友,所有一切都是 2D 的。这就是 Edwin Abbott 在他的 1884 部中篇小说中所描述的一个世界,称之为平面国。现在 Alex Rosenthal 和 George Zaidan 以此为前提制作了下面动画,让考虑我们如何看待不同于自己所在的维度,以及值得探索的原因。
你能用手指你数多大的数呢?
用自己的手指,你可以数到多少呢?这好似是一个十分明显的问题。说到底,我们其中的大多数人只有 10 根手指--更精确的说,有八根手指和两个拇指。我们的两个手代表了十位数,我们常常用它们来数到 10。但是,我们真的只数得到 10 吗?下面视频中揭示了其中的秘密。
记数系统简史: 为什么会选择十进制?
只用 1,2,3,4,5,6,7,8,9 和 0 这 10 个符号,我们可以写出任何数字。但是为什么是这些特殊符号?为什么有十个?为什么是如此安排他们?
聊不尽的圆周率
π 与圆密切相关, 它出现了许多几何学和三角学的公式中(特别是与圆、球体和椭圆相关的那些)。此外 π 也出现在其他学科的一些重要公式中,比如统计学、物理学,傅立叶分析和数论的公式。并且也会经常出现在描述宇宙的基本原则方程中,因为 π 与圆以及球坐标系的关系密切。也请各位朋友看下面视频中 π 的动画。