蜂窩為何是六邊形的?

時間 2021-05-29 23:29:38

1樓:侯曉旺

上帝造的!就像動態平衡規律中的牛頭角正餘割和光速,都是自然本身也就是上帝造的一樣。最小的偶數的平方根和光速是動態平衡規律的關鍵!

2樓:夢羽靈泉

因為圓的密實排布為中心圓與周圍六個相切的圓相切為什麼因為60=360/6

為什麼因為等邊三角形的角為60度

為什麼因為三角形內角和是180度

為什麼因為兩直線平行,內錯角相等

為什麼因為平行公設

3樓:AlanZhu

網上各種回答,把蜜蜂說的神乎其神,但是蜜蜂真的沒有築成6角形的巢。蜜蜂做的巢是圓形的!對,就是接近圓形,但是由於蜂蜜在還沒有幹之前是有韌性的,所以互相擠壓,最終形成了六角形,然後硬化,變成我們看到的六角形的巢了。

至於為什麼是6角形,不是其他形狀,很多回答都沒有說到點子上,都是在說6角形的好處。這個問題其實也很簡單,就留給知乎其他人回答吧。。。

4樓:

很簡單,就是受力平衡的原因,省材料是結果而不是原因,一切都用力學來分析就對了。有些質點在兩個力相互作用下,因為方向相反和大小相等達到平衡,所以這些質點會形成直邊。有些質點在三個力的相互作用,微觀上來看這些力大小相等,方向未知,那麼根據力的分解,只有兩兩夾角為120度才能讓質點達到平衡。

至於受到3個以上的力,根據力的分解可以轉化為3個力或2個力的情況。

5樓:ATSP

「自然選擇曾利用了較為簡單的本能之無數的、連續的、些微的變異;自然選擇曾經程度緩慢地、日臻完善地引導蜜蜂,在雙層上掘出彼此保持一定間距約、同等大小的球形體,並且沿著交切面築起和掘鑿出蠟壁。當然,蜜蜂並不知道它們在掘造球形體時,彼此間保持著特定的間距,正如它們並不知道六面柱體以及底部的菱形板的幾個角度一樣。自然選擇過程的動力,在於節省蠟;每一蜂群在蠟的分泌上消耗最少的蜜,便得到最大的成功,並且通過遺傳把這種新獲得的節約本能傳遞給新的蜂群,使這新的一代,將獲得在生存鬥爭中成功的最佳機緣。」

6樓:刺青的修行

我覺得,從我們人類的這種較為理性的分析來看,六邊形無疑是非常好的形狀,但是我同時也更加好奇的是,蜜蜂為啥懂得設計這樣形狀的。

我猜想可能是自然形成的,也就是說,其他形狀的設計出來根本不適用,可能是一種試錯的情況下出來的。就跟我們人類為什麼可以從人猿到人類一樣,是通過偶然試錯,最終走向一條比較正規的道路。人猿也沒有想到說自己要成為人類,但是在機緣巧合之下,幸運者生存。

7樓:趙公子斐

瀉藥。這個問題很有意思啊,哈哈哈~

首先,蜂巢是蜂類的家,家的首要要求是堅固,其次是節省材料。

那就從這兩點上分析一下為什麼會是類六邊形體。

特別:其實並不是六邊形,而是鈍角為109°28』,而銳角都是70°32』的六邊形體。

首先:蜂巢的結構特徵

蜂巢巢室的中心線總是水平的,而巢室的非角度行排(non-angled rows)也是水平地(非垂直地)排成一線。因此,每個巢室都有兩個垂直的「牆」,由兩個角牆構成「地板」和「天花板」。而巢室的斜度是些微地向上,在9至14度之間,朝向開端,這樣蜂蜜便不至流出。

現在有不少人分析研究過為什麼蜂巢會是六邊形,大體來說原因如下:

堅固性等材料學性質

六邊形(Hexagonal),多邊形的一種,指所有有六條邊和六個角的多邊形,這種結構有著優秀的幾何力學效能。自然界中,苯與石墨的分子結構、龜殼、蜂巢等都呈現正六邊形形狀。

蜂窩結構非常堅固,故被應用於飛機的羽翼以及人造衛星的機壁。蜂巢內外面的巢穴(叫做巢房)剛好一半相互錯開,相互組合六角形的邊交叉的點是內側六角形的中心。這是為了提高強度,防止巢房底破裂。

「蜂窩結構(Cellular Structure)是覆蓋二維平面的最佳拓撲結構。蜂巢結構是蜂巢的基本結構,是由乙個個正六角形單房、房口全朝下或朝向一邊、背對背對稱排列組合而成的一種結構. 」

其他六邊形體的優秀性質,蜂巢肯定都具備:

節省材料

六邊形能以每範圍最小的周界去平鋪一平面,就是說六邊形結構可以在一定體積裡,能用最少的材料去建造乙個最寬敞的巢室。

如果蜂巢呈圓形或八角形,會出現空隙,如果是三角形或四角形,則面積會減小,所以在這些形狀中六角形是效率最好的。

而我覺得,這些回答忽略了兩個關鍵問題:

1蜂巢是懸掛結構,減輕重量的結構是首選(減輕蜂巢重量,這樣不容易掉落)

其實,但從力學上說,這還不是最優結構,匈牙利數學家拉茲洛·費耶·托斯發現蜜蜂所用的三面錐形(由三個菱形組成)不是理想最佳的三維幾何形狀。而由2個六角形和2個較小菱形組成的巢室末端將會多.035%(或接近1/2850)的效能。

但是,蜜蜂還要住啊,六邊形體內部空間更充足,住起來也更舒適。

2蜂巢不是由單個六邊形體構成,而是需要組合在一起,六邊形是唯一可以完全重合邊界(三角形中間可利用的空間太有限,不做考慮;四邊形力學結構太弱易變形)的形狀。

第二條我個人認為是蜂巢為六邊形體的最關鍵因素。

單獨的峰室就往往不是六邊形體的,比如在雄蜂房和工蜂房之間,以及巢脾與巢框的連線處,出現有不規則的過渡型巢房,給蜂王的巢室同樣不是。

六邊形結構是自然偏愛的結構之一,這樣的結構時常符合了自然的規律之一:「自然界總是通過最短的途徑發生作用」。

同樣的結構還出現在岩石、雪花、細胞等等。。

柱狀玄武岩

夏日茅齋裡,無風坐亦涼。

竹林新筍稚,藤架引梢長。

燕覓巢窠處,蜂來造蜜房。

物華皆可玩,花蕊四時芳。

為什麼雪花都是六邊形的?

趙貓獺 因為雪花的本質是結晶狀固態冰,大部分的結晶都是六邊形的,雪花也不例外。雪花是結晶學的研究物件之一,透過顯微鏡可以看見雪花錯綜複雜的構造大多都是六角形的,而雪花的中心一定呈現出對稱的六角形。之所以雪花有這樣的形狀,是因為六角形是雪花在平面上最有效率的布置方式。顯微鏡下的雪花 花形成的時候,大氣...

正六邊形可以鋪滿球體表面嗎?

whatever 最近正好也在研究這方面的事,老闆要求要用六邊形覆蓋乙個球面,順手就來回答一下了。答案其他答主已經回答得挺完善的了,至少需要12個五邊形和若干個六邊形才可能覆蓋。先直接證明不可能。在乙個平面上很自然的就可以畫出三個正六邊形相接的圖。當兩個已有的正六邊形成一定角度時,那麼剩下的那個空間...

蜜蜂是如何製作出那麼完美的六邊形蜂巢的?

乙個蟲蟲的旅行 是生物進化的結果。因為築巢要用蜂蠟,蜂蠟產自蜂的身體,這就需要非常節約的使用。六邊形蜂巢可以用最少的材料 蜂蠟 建最多的蜂房。蜂在進化中形成了這種能力,而且是可以遺傳的能力。 周洲家 蜂窩是一座十分精密的建築工程。蜜蜂建巢時,青壯年工蜂負責 分泌片狀新鮮蜂蠟,每片只有針頭大小。而另一...