三角形具有稳定性 为什么我们几乎看不到三条腿的动物
生活随笔
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三角形具有稳定性 为什么我们几乎看不到三条腿的动物
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大家都知道,三角形具有穩定性。在神話傳說中,不乏三足金烏等三腿動物,為什么在自然界幾乎見不到三條腿的動物呢?
據中科院物理所官微科普,動物基本都是左右對稱的,這在生物學中有自己的一套理論解釋,這里我們只聊聊力學。
三角形的不易形變是指在這個平面內
三角形的穩定性更多是指在受到面內擾動時不易變形,而腿的支撐力實際上主要是垂直于三足形成的平面。這種情況,真正穩定的是“百足之蟲死而不僵”。
如果你騎過三輪車,就會發現三輪車并不容易掌握平衡,甚至很容易側翻。三腳凳的穩定性也遠不如四腳凳。
退一步講,嚴格來說三足只是三個不共線的點,三點之間并沒有邊相連,并不能構成三角形——三角形的構成要素是包含三個角和三條邊的。單論穩定性,這樣的三個點也不如真正的三角形穩定。
三條腿在穩定性方面并不成立,其實在運動模式方面也很難成立。要知道,對于生活于自然界的動物而言,最重要的不是站立的時候有多穩,在捕獵中的運動能力也很重要。
對于雙足動物而言,主要的模式有人類一般的奔跑,還有袋鼠一般的跳躍。對于四足動物而言,則有四種主要的運動模式,例如想馬一樣的小跑。
但是俗話說兩個和尚挑水喝,三個和尚沒水喝,很難有一個充分利用三條腿的運動模式。生物進化是吝嗇的,不大能允許一個只起偶爾輔助作用的龐大肢體存在,不然尾巴其實也能看做第三條腿。
總結
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