除了你和球,世上竟有滾得這麼好看的東西! | 科學DIY

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除了你和球,世上竟有滾得這麼好看的東西! | 科學DIY

見過不是球,但也能滾的物體嗎?

說的不是你。

今天就帶你來見識一下,這些好玩的奇特形狀。

關鍵概念

可展曲面

材料和操作

剪刀

打印機

把模版打印出來,剪下來,然後就可以製作啦。

如何獲取製作模版?

在 把科學帶回家 後臺回覆 Oloid,就可以得到製作模版啦。

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它滾起來的效果是這樣的——

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原理

我們製作的這個可以滾起來的奇怪的物體,叫做 Oloid。

Oloid 是一種三維曲面的名稱。它是德國建築師和機械工程師 Paul Schatz 在1929年發明的。

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Paul Schatz 和 Oloid

說起 Oloid 這個名字還有一個有趣的故事。

一開始,Schatz 給它取名為 polysomatoloid,但是後來他覺得沒人會發音,因此乾脆把這個詞縮減為 Oloid 算了。

Oloid 是由2個相互垂直的圓形構成的。

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Oloid 是由2個相互垂直的圓形構成的。

它有非常奇特的幾何性質。

首先,它不像立方體那樣,它沒有角。

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德國慕尼黑寶馬世界的 Oloid

@T. Langscheid

其次,Oloid 是可展曲面,也就是說,Oloid 可以被攤平。這也是我們可以用打印模版來做 Oloid 的原因。你看球就不能用打印模版折出來對不對,因為球面不是可展曲面。

它攤平後的形狀是這樣的——

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玩一會 Oloid 後你可能會發現,在 Oloid 滾了一週以後,它在平面上劃過的區域正好就是它攤平的形狀。

也就是說,在滾動的時候,它表面的每一個點都會在某個時刻和桌面接觸。這和圓柱體,還有球體滾動的樣子還是很不一樣的。

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在 Oloid 滾動的時候,它的質心會左右扭動。

第三呢,就是在 Oloid 滾動的時候,它的質心是會左右扭動的,這和球體還有圓柱體滾動時質心的直線運動很不一樣。

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用2個圓盤拼起來,也可以畫出Oloid的軌跡。

和 Oloid 類似的還有 Sphericon。 Sphericon 也是一個可展曲面,是在1969年被英國人 Colin Roberts 發明的。它也可以自己滾起來。

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Sphericon

在 把科學帶回家 後臺回覆 Oloid,就可以得到 Sphericon 的製作模版啦。

然後呢,還有這個奇怪的 Wobbler。它能滾好像並不奇怪,因為它本人就長得像個沒有媽管的輪子嘛。

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最後,還記得我們之前介紹過的勒洛三角形嗎?它也可以滾哦!

窨井蓋只能是圓形才不會掉下去嗎?錯!

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