Devi scegliere la forma che ha il perimetro minore a parità di superficie:
in questo modo hai a disposizione il massimo “spazio” interno e devi fabbricare il minor contorno esterno:
1- Per comodità esamina i poligoni regolari, perché sono forme con cui posso fare delle previsioni MATEMATICHE.
Punto di partenza sempre e SOLO l’area alla quale diamo il valore arbitrario di 100 u^2.
Quindi per ogni poligono parti dalla formula dell’area
Poligono di area 100 |
Formula diretta tradizionale |
Formula diretta ad una sola variabile |
Formula inversa |
calcolo |
perimetro in u |
Quadrato |
A=L^2 | idem | L= radq(A) | L= radq100= 10 | 40 |
Triangolo equilatero |
A= b*h/2 |
A=L*l/2*radq3*L/2 A=L/4*radq3 |
L=A * 4/ radq3 |
radq3=1,7 L=radq(100*4/1,7)=15,4 appr.per eccesso |
15,4 *3= 46,2 |
Cerchio |
A= r^2*pigreco | idem | r=radq(A/pigreco) |
r= radq(100/3.14)=5,6 appr.per eccesso |
5,6*2*3,14=35,2 |
Esagono regolare |
A=p.a /2 |
A=6L*L/2*radq3/2*1/2 A=3/2 L^2*radq3 |
L=radq(A/(1,5*1,7)) |
L=radq(100/1,5*1,7) =6,3 appr.per eccesso |
6,3*6= 37,8 |
Conclusione: ........................................
2- Un rettangolo e un quadrato hanno lo stesso perimetro di 40 u. Quale ha area maggiore? fai tutte le prove che vuoi, con tutti i rettangoli che ti vengono in mente, purchè il loro perimetro sia comunque di 40 u.
Conclusione:........................................
1) A parità di perimetro di due poligoni regolari, ha area maggiore quello che ha il maggior numero di lati.
2) Tra due poligoni di uguale perimetro quello regolare ha area maggiore.
Conosci una applicazione naturale di ciò?
Possiamo cercare di scoprire e capire i motivi e le regole che aiutano le api a realizzare ciò di cui si sente la necessità; esse, guidate da un istinto infallibile, hanno scelto nella costruzione delle celle la soluzione migliore: quella che avrà la massima capacità di contenere il miele, quindi lo stesso VOLUME (proporzionale all'area di base),e la minore richiesta di cera per la costruzione, quindi MINIMA SUPERFICIE LATERALE( proporzionale al perimetro).
Potrebbe andare bene quindi la cella circolare,
ma tra cella e cella esisterebbero spazi vuoti che toglierebbero compattezza.
Bisogna fare un tipo di tassellatura che non
lasci interspazi, e questo è possibile solo con il triangolo equilatero o con
il quadrato o con l’esagono regolare: sei triangoli equilateri, quattro quadrati,
tre esagoni regolari attaccati danno un angolo giro ovvero 360°. Ma quale
sarà la soluzione migliore? Sarà quella che a parità di cera necessaria
per costruire avrà la massima capacità. L’ape, tra triangolo equilatero,
quadrato ed esagono regolare, sceglie l’esagono regolare, unendo così
esigenze di economia e di lavoro.
Ma ciò che costituisce il particolare più
significativo dal punto di vista geometrico è proprio la base della stessa
cella.
Infatti le celle esagonali sono costruite a forma di prisma e leggermente inclinate
con l’apertura verso l’alto, per poter contenere una sufficiente quantità di
miele e di polline senza che questo coli all’esterno.
I fondi delle celle sono incastrati in modo preciso e regolare, così che l’ape
risparmia energia nella produzione della cera, fatica nel lavoro di costruzione
e anche materiale, in modo da non appesantire l’alveare.