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对数螺线与蜘蛛网

曾看过这样一则谜语:“小小诸葛亮,稳坐军中帐摆下八卦阵,只等飞来将”动一动脑筋,这说的是什么呢原来是蜘蛛,后两句讲的正是蜘蛛结网捕虫的生动情形我们知道,蜘蛛网既是它栖息的地方,也是它赖以谋生的工具而且,结网是它的本能,并不需要学习

蜘蛛是用什么工具编织出这么精致的网来的呢你心中是不是有一连串的疑问,好,下面就让我来慢慢告诉你吧在结网的过程中,功勋最卓著的要属它的腿了首先,它用腿从吐丝器中抽出一些丝,把它固定在墙角的一侧或者树枝上然后,再吐出一些丝,把整个蜘蛛网的轮廓勾勒出来,用一根特别的丝把这个轮廓固定住为继续穿针引线搭好了脚手架它每抽一根丝,沿着脚手架,小心翼翼地向前走,走到中心时,把丝拉紧,多余的部分就让它聚到中心从中心往边上爬的过程中,在合适的地方加几根辐线,为了保持蜘蛛网的平衡,再到对面去加几根对称的辐线一般来说,不同种类的蜘蛛引出的辐线数目不相同丝蛛最多, 42条;有带的蜘蛛次之,也有 32条;角蛛最少,也达到 21条.同一种蜘蛛一般不会改变辐线数

到目前为止,蜘蛛已经用辐线把圆周分成了几部分,相邻的辐线间的圆周角也是大体相同的现在,整个蜘蛛网看起来是一些半径等分的圆周,画曲线的工作就要开始了蜘蛛从中心开始,用一条极细的丝在那些半径上作出一条螺旋状的丝这是一条辅助的丝然后,它又从外圈盘旋着走向中心,同时在半径上安上最后成网的螺旋线在这个过程中,它的脚就落在辅助线上,每到一处,就用脚把辅助线抓起来,聚成一个小球,放在半径上这样半径上就有许多小球从外面看上去,就是许多个小点好了,一个完美的蜘蛛网就结成了

让我们再来好好观察一下这个小精灵的杰作:从外圈走向中心的那根螺旋线,越接近中心,每周间的距离越密,直到中断只有中心部分的辅助线一圈密似一圈,向中心绕去小精灵所画出的曲线,在几何中称之为对数螺线

对数螺线又叫等角螺线,因为曲线上任意一点和中心的连线与曲线上这点的切线所形成的角是一个定角大家可别小看了对数螺线:在工业生产中,把抽水机的涡轮叶片的曲面作成对数;螺线的形状,抽水就均匀;在农业生产中,把轧刀的刀口弯曲成对数螺线的形状,它就会按特定的角度来切割草料,又快又好