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[科普中国]-三角形稳定性

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三角形稳定性是指三角形具有稳定性,有着稳固、坚定、耐压的特点,如埃及金字塔、钢轨、三角形框架、起重机、三角形吊臂、屋顶、三角形钢架、钢架桥和埃菲尔铁塔都以三角形形状建造1。当三角形三条边的长度均确定时,三角形的面积、形状完全被确定,这个性质叫做三角形的稳定性。

理论求证证三角稳定任取三角形两条边,则两条边的非公共端点被第三条边连接 。

∵第三条边不可伸缩或弯折 。

∴两端点距离固定 。

∴这两条边的夹角固定 。

又∵这两条边是任取的 。

∴三角形三个角都固定,进而将三角形固定 。

∴三角形有稳定性 2。

证多边不稳定任取n边形(n≥4)两条相邻边,则两条边的非公共端点被不止一条边连接 。

∴两端点距离不固定 。

∴这两边夹角不固定 。

∴n边形(n≥4)每个角都不固定,所以n边形(n≥4)没有稳定性。

实际操作证明**(1)将三根木条用钉子钉成一个三角形木架,然后扭动它(固定)**

(2)将四根木条用钉子钉成一个四边形木架,然后扭动它(无法固定)

(3)在四边形木架上再钉上一根木. 条,将它的一对顶点连接起来,然后再扭动它,看看有什么变化(四边形被分割成了2个三角形,能够固定)3。

实用建筑埃及金字塔、钢轨、三角形框架、起重机、三角形吊臂、屋顶、三角形钢架、钢架桥中和埃菲尔铁塔的三角形4。

本词条内容贡献者为:

刘鹏飞 - 副教授 - 江苏师范大学