三角形具有穩(wěn)定性 為什么我們幾乎看不到三條腿的動物
大家都知道,三角形具有穩(wěn)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(jù)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(xué)中有自己的一套理論解釋,這里我們只聊聊力學(xué)。
三角形的穩(wěn)定性更多是指在受到面內(nèi)擾動時不易變形,而腿的支撐力實(shí)際上主要是垂直于三足形成的平面。這種情況,真正穩(wěn)定的是“百足之蟲死而不僵”。
如果你騎過三輪車,就會發(fā)現(xiàn)三輪車并不容易掌握平衡,甚至很容易側(cè)翻。三腳凳的穩(wěn)定性也遠(yuǎn)不如四腳凳。
退一步講,嚴(yán)格來說三足只是三個不共線的點(diǎn),三點(diǎn)之間并沒有邊相連,并不能構(gòu)成三角形——三角形的構(gòu)成要素是包含三個角和三條邊的。單論穩(wěn)定性,這樣的三個點(diǎn)也不如真正的三角形穩(wěn)定。
三條腿在穩(wěn)定性方面并不成立,其實(shí)在運(yùn)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(wěn),在捕獵中的運(yùn)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(yùn)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(yùn)動模式。生物進(jìn)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(shí)也能看做第三條腿。
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