- 藏在名著里的数学3:《水浒传》中的数学思维
- 杨翊
- 1052字
- 2024-10-08 17:44:12
高俅的箱哪个更重
北宋末年哲宗皇帝在位时,东京汴梁开封府宣武军中有一个破落户子弟,姓高,在家里排行第二,自小喜欢刺枪使棒,除了枪棒上的功夫,他还很擅长踢毬,但临门一脚总是欠些火候,而且时常踢得太高,上了人家的房顶。所以京师人为了图个“顺嘴儿”,不叫他高二,都叫他“高毬”。
宋朝年间的“足毬”跟现在的足球还是有差别的,写起来也不一样。后来此人发迹,便将“毬”去了毛字傍,添上“单立人”,改名为“高俅”。
说到不务正业,高俅可是样样上心,什么吹拉弹唱、舞枪耍棒、吹牛抬杠……都很在行。若论仁义礼智、信行忠良,却是不会,只在东京城里城外帮闲过活,饥一顿饱一顿,倒也逍遥自在。
那时候的高俅可没多少家当,有点银子也都跟他的狐朋狗友一起胡吃海塞了,家里唯一算是家当的就是两箱毬。
装毬的两个箱子都是正方体,箱子的边长都是120厘米。而两个箱子中的毬则大小不同,分为两种。从任何一边的切面来看,第一个箱子每行三个毬,第二个箱子每行四个毬,都正好放平。
如图所示:
有一次,一个好友到高俅家做客,看到这两个箱子,就好奇地问:“我看你这些毬的材料完全相同,到底哪一个箱子重一些呢?”
高俅笑道:“你知道我踢毬踢得高,毬一踢上房就没得玩了,因此要多备一些毬。至于两个箱子哪个更重,我算一下就知道了。
“第一个箱子:表面上看到的这一面是9个毬,侧面其实也是三行三列,所以总共是9×3=27个毬。第二个箱子:表面上看到的这一面是16个毬,侧面其实也是四行四列,所以总共是16×4=64个毬。
“咱们再来分析每个大毬和小毬的体积:
“第一个箱子:边长120厘米,每行3个毬,所以每个毬的直径是120÷3=40厘米,半径就是40÷2=20厘米;根据球的体积公式,每个大毬的体积是。
“第二个箱子:边长120厘米,每行4个毬,所以每个毬的直径是120÷4=30厘米,半径就是30÷2=15厘米;根据球的体积公式,每个小毬的体积是。
“因为大毬和小毬的材料相同,又因为总重量取决于每个毬的体积×总毬数,所以第一个箱子的总重量为,第二个箱子的总重量为4500π×64=288000π。
“很明显,两个箱子的总重量是一样的。
“还有另外一种做法,就是直接算比值。两个箱子每行可容纳的毬数之比是3∶4;箱子是正立方体的,所以两个箱子的毬数之比是33∶43;因为两个箱子边长一样,3个大毬直径=4个小毬直径,所以6倍的大毬半径=8倍的小毬半径,即,即两种毬半径之比是4∶3;则两种毬体积之比是43∶33;因为总重量取决于单个毬体积×毬数,所以总重量之比是(43∶33)×(33∶43)=1,即总重量相等。”
好友大为佩服,说道:“高俅啊,你还是别踢毬了,不如改行去学堂教算术吧。”