科学梦科技创新展品丨基础科学之数学(一)

科学梦集团

2024-06-19

科学梦集团以“引领科技创新,推动文化传播”为企业使命,目前已自主设计研发生产展品3000余种,将展陈设计、体验设备、研学课程有机融合涵盖基础科学、科学启蒙、航空航天、生命健康、前沿科技、地球家园、安全教育、防震减灾、交通工具、VR体验、环保节水、人防科普等十余个类别。

科学梦小编将带领大家通过认识“基础科学之数学(一)”系列展品设备,了解科学梦集团展品展项创新研发成果,打开数学的大门,感受数学的魅力,遨游知识海洋。

等高线产品介绍

本展项可以让观众体验到触觉认知体感型游戏,当观众用手挖掘或堆积沙池里的沙子,体感摄像头识别沙子的地形变化后,通过软件处理,游戏的画面会产生相应变化。在投影着动态影像的沙池中,根据不同沙池模型,软件会形成相应的画面,当地形上堆出一座小山时,会显示出红色,代表该处地势高,挖出浅浅的小坑的时候会昂示出绿色,代表该处地势低。

圆柱与圆锥产品介绍

展项设置了一个可转动的圆盘,圆盘内部分别放有圆柱体和圆锥体等容器,容器之间相互连通,使容器内的有色液体可以在各个容器之间相互流动。观众转动圆盘时,透过有机玻璃圆板可以观察到液体在圆柱与圆锥之间的流动,从而了解圆锥和圆柱的体积的关系。在等底等高的情况下,圆柱的体积是圆锥体积的三倍,圆锥的体积是圆柱的三分之一。在体积相等时,如果圆柱圆锥的底面积相等,圆锥的高是圆柱的三倍,圆柱的高是圆锥的三分之一。如果高相等,圆锥的底面积是圆柱的三倍,圆柱的底面积是圆锥的三分之一。

最速降线产品介绍

本展项主要由展柜、三个小球与三条轨道组成,轨道形状分别是拱形、直线形和摆线形。观众分别将三个小球放置到初始位置,通过拨动手柄同时释放,会发现小球到达底部的时间不同,时间最短的那条轨道就是最速降线。

三角椭圆规产品介绍

本展项设置了两根互相垂直可移动的滑杆,上下左右各有一个刻度标尺,数值范围在-1到1之间,当观众转动手柄并观察指针的指向,观察到每一个横纵坐标都会对应一个指定的角度值,指针所指的的数字代表着所选角度的数值。在数学中,椭圆是围绕两个焦点的平面中的曲线,使得对于曲线上的每个点,到两个焦点的距离之和是恒定的。

直轨方轮车产品介绍

本展项中的车轮是方的,方轮下面的路线是一条曲线,这条曲线在数学上被称为悬链线。当方轮前进时,由于方轮的边长等于悬链线的弧长,曲线与方轮形成啮合,能够使方轮实行滚动,这是一种让路面来适应方轮的逆向思维。

冷却塔与小蛮腰产品介绍

本展项通过上下圆盘直径的变化,牵引着沟槽上的弹力绳不停地移动,单看每一根弹力绳都是一条笔直的直线,但当许多条直线组合在一起时,配合上下圆盘缓缓的转动,呈现出了不同的曲面造型,忽而变成粗壮敦实的大圆柱,忽而变成两头粗中间细的小蛮腰。双曲面不仅有漂亮的外观,还具有良好的稳定性,在建筑业中有着非常广泛的应用,发电厂的冷却塔、广州的“小蛮腰“电视塔都是比较典型的例子。

车轮轨道产品介绍

本展项通过图文结合的形式,展示“圆柱体与锥形体滚动”的特点,让观众了解其在实际生活中的应用,如火车转弯等现象。双轨轨道模型采用直线段、圆弧段(圆弧段轨道内低外高)的组合方式,由于轨道起未端有高度差,车轮放置后,利用自身重力即可滚动。车轮模型分为三种,分别是:圆柱-圆柱,外圆锥-外圆锥,内圆锥-内圆锥。观众可以放置三种车轮模型在轨道的起点处,让其自然滚动,并观察三种车轮的滚动情况。

分形艺术产品介绍

本展项利用分形几何学原理,再借助计算机强大的运算能力,将数学公式反复迭代运算,通过艺术性的塑造,从而将抽象神秘的数学公式变成一幅幅精美绝伦的艺术画作,让观众了解分形的典型特征,并通过一组分形图形(大自然的分形几何学、磁混沌摆等),将其引入非线性的科学世界。

猴子数学产品介绍

本展项共设置4种运算方式,在观众选择其中一种运算方式后,屏幕亮起并显示所有对应结果,在曲柄连杆机构的控制下,移动猴子的双脚时,猴子的双手会同步移动,并且双手能够准确指向屏幕上的运算结果。

人类的计数系统产品介绍

本展项主要由橱窗、高清写真等部分组成。展墙上设置了一组大型图文造型板,在展墙内按照扇形排列的方式设置橱窗,展示了人类进行运算时所运用的工具模型及图案。

拓扑游戏产品介绍

本展项通过8组拓扑游戏,可以锻炼体验者的逻辑扩展能力。拓扑学(topology)是近代发展起来的一个数学分支,用来研究各种“空间”在连续性的变化下不变的性质。

悦耳的数学产品介绍

展项上有一根张力固定的吉他弦,吉他弦下台面标有尺寸刻度,弦的全长为do音,在长度分别为1、8/9,4/5,3/4,2/3,3/5,8/15,1/2的长度处用红色十字做出标记,用弦下滑轮调节两侧弦的长度,观众可以拨动琴弦,倾听发出乐音,体味音乐中的数学原理。  音乐与数学有着密不可分的关系,传说古希腊的毕达哥拉斯通过研究铁锤的重量关系发现了和音的数学关系。以弦乐器为例,简单的说,音程高低、和音都与琴弦的长度、比例关系相关。 

数学游戏组合产品介绍

本展项通过为参观者提供充满趣味的数学flash游戏,让其在游戏中学习数学知识,从而让学数学变得有趣,使参观者在游戏中获得逻辑力和敏捷力。

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