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维基少年:数学能做什么?/猜糖豆

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糖豆

猜糖豆

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有时你会在集市上看到一项活动,人们被要求猜罐子里有多少糖豆。有时会给最接近实际数字的人颁发奖品。

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我认为没有人真正以猜罐子里有多少糖豆为生。但许多工作都需要从业人员对某种东西的数量或多少进行估计。例如,城市规划师需要估计有多少汽车会驶过某一段路。创业的人经常需要计算出他们的企业将有多少潜在客户。

猜糖豆中使用的数学

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在数学中,猜罐子里有多少糖豆被称为“费米问题”。为了给出最好的猜测,你需要使用测量、估计、乘法和几何学。

装满一升瓶子需要多少颗糖豆?

首先,你知道一升瓶子的大小等于一千立方厘米。接下来你需要弄清楚一颗糖豆有多大?当你观察一颗糖豆时,你会发现它的大小大约相当于一个小圆柱体,长约 2 厘米,半径约 0.75 厘米。使用求圆柱体体积的几何公式,我们可以求出一颗糖豆的体积。求圆柱体体积的公式是 h πr2。所以一颗糖豆的体积是 2cm x 3.14 (0.75)2 = 3.5325 立方厘米。

当你观察瓶子里的糖豆时,糖豆会完全填满一升瓶子吗?糖豆的圆形会导致它们不能紧密堆积。瓶子的体积中只有大约 80% 被糖豆填充,其余部分是空气。

糖豆的数量是罐子的占用体积除以一颗糖豆的体积。糖豆数量 = (罐子的占用体积)/(一颗糖豆的体积)。因此,罐子里糖豆的大致数量是 (.80 x 1000 立方厘米)/(3.5325 立方厘米) = 大约 225 颗糖豆

练习题

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取一个方形罐子,里面装满糖豆。平均罐子的尺寸是 12.7 厘米。你能在罐子里装多少颗糖豆?

参考资料

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华夏公益教科书