教材說迷解思

Q:跑得更快的秘密:操場圓弧設計的秘密

A:

    操場長什麼樣子呢?

    小朋友有沒有發現:學校操場的跑道並不是一個圓,也不是筆直的直線,反而看起來更像一個橢圓形,而且跑道的兩端是

  「圓弧」,中間則是兩條「平行直線」,為什麼呢?

    操場為什麼要長這樣?

    如果跑道是由直線拼成的正方形,轉彎的時候,運動員會因為90度的轉角而轉不過去;

    但如果做成一個圓,又會因為都是彎曲的跑道,讓跑起來的速度無法像在直線跑道奔跑時那麼快。

    於是就有個聰明設計師設計了一個「圓+直線」的跑道,讓每個人跑起來既舒服、安全且公平。

    操場的秘密

  「圓的半徑」是可以控制過彎時,彎道的彎曲程度。

    半徑越大,彎道越平緩;半徑越小,彎道越彎曲。

    而國際上標準的田徑跑道是400 公尺為一圈,而每個圓弧的半徑大約是36.5公尺,這可是經過專業的計算及經驗的累積而

    定義出來的數值!

    想一想,為什麼越外圈的選手要越往前站呢?

    在比賽時,如果大家都在同一起跑點,外圈的選手就會要跑比較長的距離,就會顯得比較吃虧。

    為了讓比賽更加地公平,裁判會讓外圈選手「往前一點起跑」,這個差距叫作「起跑彎距」。

    原因是因為外圈的「圓周長」比較大,大家可以做做看,用繩子或者是緞帶模擬操場的樣子後,再把所有的繩子或緞帶拉

    直是不是外圈的會比較長?

    所以精密的操場是要用數學算出每一條跑道應該提前多少距離,才能讓各跑道上起跑點到終點的距離一樣長。

    圓形中的應用

    不只是操場跑道,像是腳踏車場、賽車道、甚至溜冰場的彎道,也都是由「圓弧半徑」精密設計出來的。

     小朋友可以觀察看看每一個彎道,背後藏了多少「看不見的數學」呢?