在我们的日常生活中,无论是洗碗时看到的泡沫,还是在公园里看到的彩虹,背后都隐藏着无数的科学奥秘。这些现象虽然看似平常,却都深深扎根于数理化的基本原理中。生活中一些常见的问题,也能通过转化成数理化的问题来解决。
那么在现实生活中,数理化是如何帮助我们解决问题的?又该如何让枯燥的知识变得通俗易懂?
科普中国专门推出“给孩子的趣味科普”专栏,带着孩子从真实的生活场景出发,用发现和探究的科学视角去尝试解决实际的问题,同时用一个又一个有趣的故事,带着家长引导孩子思考问题、解决问题,以及更好地探索世界。
生活场景一
思考题:大娘篮子里有多少个鸡蛋?
这天是农村赶集的日子。人们一大早便结伴陆续向集市所在的村庄走去。胡子大叔也骑着摩托车,风风火火地要去赶集,他的速度飞快,不时超过人群,一转眼就骑到了集市所在的大街上。
说时迟,那时快,在一个转弯处,由于速度太快,没来得及完全刹住车,他碰到了一位提着一篮鸡蛋的大娘,大娘没站稳,“啪”一声摔倒在地,篮子里的鸡蛋全都碎了,蛋黄和蛋清瞬间淌了一地。
图片来源:图书《数理化里的十万个小问题》
胡子大叔一看自己惹祸了,急忙下车,连声道歉:“对不起,对不起!大娘,您怎么样?没事吧?” “哎呀,我倒是没什么事。”大娘心疼地说,“可是我的一篮子鸡蛋都摔碎了。我可是要用卖了鸡蛋的钱去买粮食的呀!这可怎么办?”这位大娘确实不富裕。
“大娘,人没事就好。”胡子大叔赶快安慰她,“这件事情怪我,我转弯时太急,一不小心碰着了您。您不用担心,篮子里有多少鸡蛋,我照价赔您就是了。我平常鸡蛋吃得少,这次就当一下子给补上了!”
图片来源:图书《数理化里的十万个小问题》
“到底有几个我也记不清了。” 大娘吃力地回忆着,“在家里我把鸡蛋从那个篮子里倒腾到这个篮子里,倒腾了几次,我记得分别按 2 个一次、3 个一 次、4 个一次、5 个一次或 6 个一次拿出来时,篮子里总是剩下 1 个鸡蛋,当我按 7 个一次往外拿时,正好拿完,篮子里一个鸡蛋也不剩。”
看热闹的人感到不解:“这怎么才能计算出来呢?” “是啊,应该准确地计算出来,让大娘不吃亏,胡子大叔也不冤枉。”
只见胡子大叔眨巴着眼睛,认真思索着,又找了一根小棍在地上划拉着计算起来。不一会儿,他眼前一亮 :“篮子里可能有 301 个鸡蛋,也可能是 721 个,但大娘的篮子里盛不下那么多,所以肯定是 301 个鸡蛋了!”
图片来源:图书《数理化里的十万个小问题》
“哦?大概应该就是这个数吧!”大娘表示同意。胡子大叔按照市场价格,付了 301 个鸡蛋的钱给大娘,大娘满意地接过钱走了。看热闹的人里有个孩子,喜欢数学,想知道胡子大叔是怎么计算的, 便问:“胡子大叔,您是怎么计算出来的呢?不妨说给我们听一听。”
“哦,可能有些人会感到不解,觉得有些神秘。”胡子大叔不失幽默,“我的计算是有根有据的,可不是随便糊弄出一个数字。” “大娘说,她的鸡蛋按 2 个一次或者 3 个一次、4 个一次、5 个一次、 6 个一次拿,最后都剩下 1 个。那么她的鸡蛋应该是 2 到 6 这五个数的公倍数加 1,即 60 加 1,是 61。61 被这几个数除都剩 1。但 61 除以 7 却有余数,也就是说 61 个鸡蛋按每次 7 个往外拿,拿不尽。”
胡子大叔数学好棒,有条有理地讲解着,“这说明大娘的篮子里不是 61 个鸡蛋。接着再算下去,2 到 6 这五个数的最小公倍数 60 的倍数再加 1,所得的数被这 5 个数除也余 1,但 60 的几倍加 1 所得的数能够被 7 整除呢?我们不妨算一算,60 的 2 倍加 1 是 121,但是除以 7 也有余数,继续依次计算,得到了 60 的 5 倍加 1,是 301,被 7 除正好没有余数。301 是符合要求的数字。继续算,下一个符合要求的数字是 721,可是大娘的篮子是装不下 721 个鸡蛋的,所以我断定大娘的篮子里有 301 个鸡蛋。”