蜜蜂将自己的蜂巢做的很规律,难道他们有什么数学天赋吗?

作者&投稿:任耍 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
蜂房中有哪些数学知识?~

众所周知,蜂蜜是由辛勤的小蜜蜂们酿出来的,但你是否注意过蜜蜂产蜜的蜂房呢?若你仔细地观察过蜂房,你便会由衷地发出惊叹:“蜂房的结构可真是大自然中的奇迹啊!”从正面看上去,蜂房的蜂窝全是由很多大小一样的六角形组成的,并且排列得十分整齐;而从侧面看,蜂房由很多六棱柱紧密地排列在一起而构成的;若再认真地观察这些六棱柱的底面,你会更加惊讶,它们已不再是六角形的,不是平的,也不是圆的,却是尖的,是由三个完全相同的菱形构成的。
蜂窝这样奇妙的六角形结构早就引起了人们的注意:为何蜜蜂要把它的蜂窝做成六角形的呢?为何不做成三角形或正方形的呢蜜蜂没有学过镶嵌理论,但是正像自然界中的许多事物一样,昆虫和兽类的建筑常常可用数学方法进行分析。自然界用的是最有效的形式——只需花费最少能量和材料的形式。不正是这一点把自然界和数学联系起来的吗?自然界掌握了求解极大极小问题、线性代数问题和求出含约束问题最优解的艺术。
现在我们就把注意力集中到小小的蜜蜂身上,看看其中蕴藏着哪些数学概念。
巢房是由一个个正六角形的中空柱撞房室,背对背对称排列组成。六角形房室之间相互平行,每一间房室的距离都相等。每一个巢房的建筑,都是以中间为基础向两侧水平展开,从其房室底部至开口处有13度的仰角,这是为了避免存蜜的流出。另一侧的房室底部与这一面的底部又相互接合,由三个全等的菱形组成。此外,巢房的每间房室的六面隔墙宽度完全相同,两墙之间所夹成的角度正好是120度,形成一个完美的几何图形。
有人说,开始蜜蜂把蜂窝做成了圆筒形状,因为蜜蜂要做成很多的圆筒,当这么多圆筒互相之间受到了来自前后左右的压力时,圆筒形便变成了六角形。从物理中力学的观点来看,六角形的结构的确比圆筒形的结构稳定。这话好像十分有道理。可是你再仔细观察蜂窝的形状,便会发现蜂窝的六角形都是连成一片的,蜜蜂从一开始便建了六角形的蜂窝,而不是先做成圆筒形的。
蜂窝的六角形到底有何好处呢?18世纪初期,法国的马拉尔奇量出了蜂窝的六棱柱尖底的菱形的角,发现了又一个很有趣的规律,那便是每个菱形的钝角都为109°28′(读作109度28分),但锐角都为70°32′。难道说这里面还有什么奥秘吗聪明的法国物理学家列奥缪拉想到:制造蜂窝的材料全是蜜蜂身上所分泌出来的蜂蜡,蜂蜡不仅耐热,而且很结实。蜜蜂为了能多分泌蜂蜡要吃好多蜂蜜才行,那样一点一滴地建造的蜂窝是十分不容易的。是不是由于蜜蜂为了节省它们的蜂蜡,还要保证蜂房的空间够大,才把蜂窝做成了六角形的形状呢?这确实是一个好想法!他请教了巴黎科学院的一位瑞士数学家克尼格,克尼格计算出的结果证明了他的猜测,可是遗憾的是计算出来的角度为109°26′与70°34′,和蜂窝的测量值仅差2′。直至1743年,苏格兰一位数学家马克罗林再次重新计算,结果竟和蜂窝的角度完全一致。原来,克尼格所使用的对数表上的资料是印错了的。
其实早在公元4世纪古希腊数学家贝波司就提出,蜂窝的优美形状,是自然界最有效经济的建筑代表。他猜想,人们所见到的、截面呈六边形的蜂窝,是蜜蜂采用最少量的蜂蜡建造成的。他的这一猜想被称为“蜂窝猜想”,直至1999年才由美国数学家黑尔证明。
由此看来,蜜蜂不愧是宇宙间最令人敬佩的建筑专家。它们凭着上帝所赐的天赋,采用“经济原理”——用最少材料(蜂蜡),建造最大的空间(蜂房)——来造蜜蜂的家。

大自然是很奇妙的。我们生活中的很多物品都可以体会到大自然的神奇。比如乌龟的壳是有规则的多边形,苍蝇的眼睛由许多规则的多边形组成,雪花的形状也是规则的等等。当然这其中最神奇的就是蜂巢。蜂巢内部的结构是很整齐的,所有的蜜蜂在建造蜂巢的时候都会将其设计成规则的正六边形,就仿佛是约定好了一样。在人类尚未完全对其进行探究之前,很多小伙伴都认为这样做的目的是为了好看而已。其实不然,蜜蜂之所以将蜂巢设计为正六边形,是出于节约的角度。并且这里面蕴藏着很深的数学道理,因为正六边形的蜂巢使用的材料是最少的,将蜂巢设计为正六边形,既可以保证美观,也大大节约了劳动成本。
一、正六边形首先先来说一下正六边形,正六边形有六个边组成,共有六个内角,每个内角的角度都是120度,正六边形的内角和为720度,每三个内角就可以围成一个圆周的角度,也就是360度,这样的话,正六边形在建造的时候不浪费一点空间,并且使用的材料成本也很低。但是如果边数超过六边形,则会对建造空间造成浪费。相反的,如果边数少于六边,例如四边形、三边形等。这些形状虽然不会造成浪费空间的现象,但是会浪费材料,造成材料使用成本大幅提高。也不是最经济的方案。相比之下,六边形就成为了人们追崇的风格。
二、为什么将蜂巢设计为正六边形所以,蜜蜂之所以将蜂巢设计为六边形,就是出于对空间和劳动成本的考虑。设计成六边形的蜂巢,对周围空间利用率高,而且会大幅减少建造时使用的材料成本和劳动成本。所以说,蜜蜂真的是聪明的一种生物。
以上就是关于蜂巢为正六边形的介绍,欢迎各位补充。

蜂蜜香香甜甜的许多人都爱吃。制造蜂蜜的动物是勤劳的小蜜蜂。小蜜蜂白天忙忙碌碌的,晚上和你一样也要回家休息。那么,你有没有近距离观察过小蜜蜂的家——蜂巢呢?

蜂巢是由一个一个小小的房间组合在一起的,每个小房间都是六边形,里面放着蜜蜂宝宝——蜜蜂幼虫和蜜蜂的女王——蜂后的卵,或是储存着蜜蜂们的粮食——花粉和蜂蜜。聪明的你一定会感到奇怪,为什么是六边形,不是圆形、四方形,或是别的形状呢?人类的房间就是四四方方的啊!

假设蜂巢是圆形的,那就有点浪费了,因为圆形的蜂巢间会有很大的缝隙。但是三角形、四方形或是六边形的组合就不会留下缝隙。那么,为什么蜜蜂选择了六边形,而不是其他的形状呢?

科学家们和你一样也很好奇。他们也花了很长时间来研究这个问题。一些科学家提出,六边形可以让蜜蜂用更少的建筑材料来建造更加牢固的房子。

要知道,蜜蜂建造蜂巢可不容易。蜂巢的建筑材料是它们肚子上分泌出的蜂蜡。一只小蜜蜂要吃2茶勺蜂蜜才能制造出28克蜂蜡。所以千万不能把蜂蜡浪费了,一定要物尽其用,让最少的蜂蜡,发挥出最大的作用!

另外,一个蜂巢里有45千克重的蜂蜜,相当于一个成年人的体重了。有些蜂巢里的蜂蜜更重,大概有2、3个成年人那么重。想想看,用这轻轻的蜂蜡,怎样能够支撑住你爸爸和妈妈合起来的重量呢?特别是在冬天,蜜蜂们储存了许多蜂蜜,这个时候的蜂巢更像个巨大的仓库,非常的沉重。

蜜蜂们发现,六角形是最坚固的形状,而且建造起来最省时省力。和四角形还有三角形相比,六角形更加稳固,能够让蜂巢不会轻易坍塌,而且还能节省空间。

那么,蜜蜂是怎样建造蜂巢的呢?原来,它们把自己的身体当作建筑工具,它们用身体的热量把蜂蜡融化,然后钻到蜂蜡里面转圈圈,慢慢做成六角形。

蜜蜂的智慧,也给了建筑师们很多灵感。六边形能够支撑很大的重量,就算制造材料比较轻也没事。了解了蜂巢六边形的奥秘后,人们用六边形来制造桥梁、飞机和汽车,因为六边形可以让它们变得更坚固。



蜜蜂把蜂窝做成了圆筒形状,因为蜜蜂要做成很多的圆筒,当这么多圆筒互相之间受到了来自前后左右的压力时,圆筒形便变成了六角形

其实这个并不能证明蜜蜂有很好的数学天赋,这个只是他们基因所自带的遗传而已。

这是他们从好多年的历史变迁中演变出来的技能,就是为了应付各种危险。

并不是,蜜蜂在制作过程中先是做成圆筒状,并不是几何图形。


蜜蜂将自己的蜂巢做的很规律,难道他们有什么数学天赋吗?
要知道,蜜蜂建造蜂巢可不容易。蜂巢的建筑材料是它们肚子上分泌出的蜂蜡。一只小蜜蜂要吃2茶勺蜂蜜才能制造出28克蜂蜡。所以千万不能把蜂蜡浪费了,一定要物尽其用,让最少的蜂蜡,发挥出最大的作用!另外,一个蜂巢里有45千克重的蜂蜜,相当于一个成年人的体重了。有些蜂巢里的蜂蜜更重,大概有2、...

蜜蜂的蜂房是六边形的,为啥不是圆或者其他形状?
所以蜜蜂们一般会把自己的蜂巢做成是六边形而不是其他的形状。一、节省材料经过上面的一轮陈述我们可以知道,蜜蜂们之所以把自己的蜂巢做成六边形,主要是因为做成六边形这种形状要相对于其它形状来说会省很多建筑材料。从数学的理论角度上看,如果蜜蜂把自己的蜂巢成圆形的话,它们蜂巢的面积是最大的,但是...

蜜蜂的蜂房是六边形的,为何不是圆或其他形状的?
蜜蜂将自己的蜂房设计成六边形,一来除去圆形之外,同等周长六边形面积更大,二来也能节省材料。当将蜂房做成六边形,那意味着每个独立蜂房的边都是可以给其他蜂房共用的。那蜜蜂在建造的时候,相当于建造一个就基本上完成了一个半的蜂房。再加上六边形的形状最接近圆柱体,这样留给幼蜂的成长空间也更大。

每个房子都十分工整,蜜蜂是怎么造出蜂房来的?
蜂群找到合适的巢址后会迁移到新巢址处并开始筑巢,筑巢材料是蜂群中适龄工蜂分泌的蜂蜡,事实上蜂巢整体上是由几张或十数张相对平行并垂直于地面的巢脾组成,而巢脾则是由大量紧密排列的六边形蜂房(蜂室)组成,另外在蜂群需要时工蜂会在巢脾下部修筑王台来培育新蜂王。注意:蜜蜂是一种“恋家”的群居性...

蜜蜂怎么造蜂窝??
蜂窝是工蜂用自身的蜡腺所分泌的蜂蜡修筑的。蜂房由无数个大小相同的房孔组成,房孔都是正六角形,每个房孔都被其它房孔包围,两个房孔之间只隔着一堵蜡制的墙。这种六角形所排列而成的结构叫做蜂窝结构。蜂巢内外面的巢穴(叫做巢房)刚好一半相互错开,相互组合六角形的边交叉的点是内侧六角形的中心。

蜂巢是怎么做出来的
蜂巢,各巢脾在蜂巢内的空间相互平行悬挂,并与地面垂直,巢脾间距为7~10毫米,称为蜂路。每张巢脾由数千个巢房连结在一起组成,是工蜂用自身的蜡腺所分泌的蜂蜡修筑的。大、小六角形的巢房,分别为培育雄蜂和工蜂的,底面为3个菱形面。培育蜂王用的巢房,称为王台,形状似下垂的花生,是蜂群在...

一只马蜂是怎么筑巢的
在最开始只有一只马蜂(蜂后)的时候,只有蜂后自己独自筑巢,它会将枯死的树皮咬下,然后混入自身分泌的唾液(类似蜜蜂的蜂胶),搅拌成一种糊浆,然后造好一个蜂房。产下一枚卵,接着再造一个又产下一枚卵,如此反复,蜂后把全部的精力都用于产卵筑巢,卵越来越多,巢也越来越大,产卵结束也就是...

蜜蜂自做的蜂巢有那些成份?对人体好坏之处?
蜂巢内含有蜂胶、蜂王浆等多种天然蜂产品的成份,对人体内分泌有时具有显效的调节作用,可防止男性前列腺炎及女性妇科疾病的发生,再加上蜂巢内富含成熟蜂蜜,还可治疗鼻炎、解酒、咳嗽等多种疾病。与

养蜂用的蜂巢是人工做的还是蜜蜂做的
养蜂用的蜂巢大致有两种,主要是 一种是蜜蜂自己用蜂蜡做的巢,一般土蜂(中华蜂)用土养方法都是自己做巢,此类蜂巢都是纯天然蜂蜡。一种是人工用蜂蜡做的巢础(比蜂巢要薄)然后蜜蜂再在上面叠加做成完整的蜂巢,这类蜂巢一部分是人工做的,不一定都是用纯天然蜂蜡做的,上面叠加的部分是蜜蜂做的...

蜂箱里面的蜂巢是蜜蜂自己形成的吗
但是,寒冷的天气、蜂巢内的低温,对蜜蜂是不利的,因为蜜蜂是变温动物,它的体温随着周围环境的温度改变。智慧不凡的小蜜蜂想出了特殊的办法抵御严寒。当巢内温度低到13℃时,它们在蜂巢内互相靠拢,结成球形团在一起,温度越低结团越紧,使蜂团的表面积缩小,密度增加,防止降温过多。据测量,在最...

仙居县19171912546: 为什么小蜜蜂把蜂巢做成六边形 -
依冠十八: 网友见解:蜜蜂其实根本不会建造六边形蜂巢,它们只会搭建近乎圆柱形的“毛坯房”.当工蜂用自身分泌的蜂蜡筑成圆柱形蜂巢后,会将其加热到40摄氏度左右,使蜂蜡熔化,变得可以流动.在自然状况下,蜂蜡会按照一些物理学与几何学原理自动以最节省能量的方式成型,即剖面成六边形.皮尔克说:“这一过程很容易模拟,让薄薄的蜂蜡构成的圆柱体彼此紧贴在一起,再加热即可.”

仙居县19171912546: 作者说蜜蜂的巢巧夺天工原因是什么呢? -
依冠十八: 因为蜜蜂的巢穴是正六边形,科学家证明正六边形的排列最稳固并且可以最大限度利用空间,所以说是巧夺天工. 蜂巢是严格的六角柱形体.它的一端是六角形开口,另一端则是封闭的六角棱锥体的底,由三个相同的菱形组成.18世纪初,法...

仙居县19171912546: 蜜蜂是怎样造蜂房的?
依冠十八: 每一只工蜂的腰部都有一个蜡腺,能分泌出蜡.这种经过嘴巴的咀嚼后变得又软又韧,用它就可以建造蜂房了.蜜蜂是世界上最伟大的建筑师,蜂农们根据蜜蜂建造六角房...

仙居县19171912546: 蜜蜂是怎么做窝的```?~~~` -
依冠十八: 蜂巢是蜜蜂所建的巢穴,它们是由众多正六边形的蜂蜡巢室所组成.蜂巢里除了蜜蜂之外,还有它们的幼虫,并储存蜂蜜和花粉.马蜂亚科(polistinae)和胡蜂亚科(vespinae)的胡蜂所建立的蜂巢则是用纸所造成的,而非蜂蜡.蜂巢巢室的...

仙居县19171912546: 为什么小蜜蜂要把巢做成六边形 -
依冠十八:正六边形是使用最少的材料制作尽可能宽敞的空间.如果蜂巢呈圆形或八角形,会出现空隙,如果是三角形或四角形,则面积会减小,所以在这些形状中六角形是效率最好的.因这种结构非常坚固,故被应用于飞机的羽翼以及人造卫星的机壁.蜂巢内外面的巢穴(叫做巢房)刚好一半相互错开,相互组合六角形的边交叉的点是内侧六角形的中心.这是为了提高强度,防止巢房底破裂.

仙居县19171912546: 蜜蜂怎么筑巢? -
依冠十八: 怎样才能把那些蜜蜂引来养,有些野草,还有自己种的作物,不知道适合养蜜蜂不我家后面比较空旷 放在你想放的地方:1,弄不好会把蜜蜂赶跑的.有二个办法可以解决,也就是说在这一区域内蜜蜂是知道回家的.不过目前以是冬季蜜蜂很少...

仙居县19171912546: 为什么蜜蜂所做的蜂巢六边形比人类做的好? -
依冠十八: 网友见解:实根本不会建造六边形蜂巢,它们只会搭建近乎圆柱形的“毛坯房”.当工蜂用自身分泌的蜂蜡筑成圆柱形蜂巢后,会将其加热造这样的蜂巢所用的蜂蜡少,密蜂所做的工作到40摄氏度左右,使蜂蜡熔化,变得可以流动.在自然状况...

仙居县19171912546: 小蜜蜂为什么把蜂窝做成六边形,而不是三 -
依冠十八: 蜜蜂的蜂窝构造非常精巧、适用而且节省材料.蜂房由无数个大小相同的房孔组成,房孔都是正六角形,每个房孔都被其它房孔包围,两个房孔之间只隔着一堵蜡制的墙.令人惊讶的是,房孔的底既不是平的,也不是圆的,而是尖的.这个底是由三个完全相同的菱形组成.有人测量过菱形的角度,两个钝角都是109°而两个锐角都是70°.令人叫绝的是,世界上所有蜜蜂的蜂窝都是按照这个统一的角度和模式建造的.这种蜂窝结构强度很高,重量又很轻,还有益于隔音和隔热.因此,现在的航天飞机、人造卫星、宇宙飞船在内部大量采用蜂窝结构,卫星的外壳也几乎全部是蜂窝结构.因此,这些航天器又统称为“蜂窝式航天器”.而且这些“蜂窝式航天器”都很节省材料.

仙居县19171912546: 蜜蜂的蜂房是怎么做的 -
依冠十八: 蜜蜂分泌蜂蜡用来建筑蜂房,蜂房呈六角形用料最小,占用面积最小,蜂房由无数六角柱状体的小房子联合起来的,房底呈现六角锥形,它包括六个三角形,每两个相邻的三角形可以拼成一个菱形,一个房底是由三个相等的菱形组成的.

仙居县19171912546: ๑۩۞۩๑☜♬☞ 为什么蜂窝是六边形组成的? -
依冠十八: 蜜蜂的窝,都是六角形的小房,排列得整整齐齐. 蜂窝这种奇妙的六角形早就吸引人们的注意,为什么小蜜蜂要把窝做成六角形,而不做成五角形,三角形或者四方形呢? 以前,有些学者曾经测量过蜜蜂的蜂窝的尺寸,得到一个有趣的发现,那就是六角形窝洞的六个角,都有一致的规则,钝角等于109度28分,锐角等于70度32分.后来,经过科学家细致的计算发现,要消耗最少的材料,制成最大的六角形容器 ,它的角度应该是109度26分和70度34分.这与蜂窝的角度仅差2分.原来,蜂窝成六角形是为了利用最少的原料,在有限的空间做成最先进的住宅.后来,事实证明,在其他地方如房屋建筑中,蜂窝夹层式的结构也同样表现出极大的优越性.

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