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教你小魔术——魔力裁剪

两条普通的纸带粘成两个圆,魔术师只需要剪两次,就能把它们变成正方形。

有一天,小雨在书上看到一个问题:“用一张长方形的纸条,首尾相接,做成一个纸圈,然后只允许用一种颜色,在纸圈上的一面涂抹,最后把整个纸圈全部抹成一种颜色,不留下任何空白。这个纸圈应该怎样粘?”小雨想不出来,就去问戴老师,戴老师告诉她,只要将纸圈首尾相粘之前拧一下就可以了。这样得到的纸圈只有一个面,正是著名的“莫比乌斯环”。小雨觉得十分有意思,戴老师趁机又给她表演了一个小魔术。

戴老师拿出两张长方形的纸条,将它们做成两个纸圈,这次首尾相粘之前都没有拧一下,所以做出来的是普通的纸圈。然后,戴老师将这两个纸圈粘在一起,对小雨说:“你来试试,只能剪两刀,将它们变成一个正方形。”

小雨拿着剪刀想了半天都没有想出办法,只好摇头放弃。这是,戴老师拿过剪刀,沿着两个纸圈的中线分别将它们剪开。结果自然是魔术般地得到了一个正方形。

魔术揭秘

道具:两条纸带、胶水、剪刀!

表演过程

(1)魔术师向观众展示手中的纸带,然后将纸带的两头连接在一起,做成两个大小相同的圆圈。

(2)将两个圆圈粘在一起,告诉观众,只需要剪两刀,就能让它们变成一个正方形。

(3)魔术师用剪刀沿着第一个环的轴线做第一次裁剪,之后将会得到一个类似手铐的物体。然后在连接两个手铐的大直线线轴上做第二次裁剪,便能得到正方形。

重点提示

如果用来表演魔术的两条纸带长短不一, 那么最后将得到一个长方形。

数学原理

这个魔术看起来似乎和数学没有关系,但是其实它其中包含的知识隶属于数学中的一个分支——拓扑学。拓扑学关注的是物体的形状,而非它的体积和数量。著名的“莫比乌斯环”就是拓扑学中的一个重要概念。

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