TẠI SAO THÙNG XĂNG, PHÍCH NƯỚC ĐỀU CÓ HÌNH TRỤ TRÒN?
Thùng xăng, phích nước đều là những đồ chứa đựng chất lỏng. Thông thường bạn có để ý thấy đồ chứa chất lỏng đều có hình trụ tròn. Điều này không có cơ sở về mặt toán học sao?
Chúng ta sản xuất ra một đồ chứa đựng với hy vọng có thể tiết kiệm nhiều nguyên liệu để chứa đựng chất lỏng nhất định hoặc dùng số nguyên liệu tương tự để chế ra đồ chứa có dung tích lớn nhất.
Trong hình học phẳng, chúng ta đã học cách tính diện tích hình tròn và diện tích một số hình có nhiều cạnh. Ví dụ như: Chu vi của một hình chính phương có diện tích bằng 100 cm2 là 40 cm, chu vi của hình tam giác có diện tích tương tự là 45,6 cm2, có chu vi của hình tròn cũng có diện tích 100 cm2 chỉ bằng 35,4 cm. Điều này có nghĩa là, khi diện tích bằng nhau thì trong các hình tròn, chính phương và tam giác, v.v… chu vi của hình tam giác lớn nhất, chu vi của hình chính phương tương đối nhỏ và của hình tròn là nhỏ nhất. Cho nên trong đồ chứa chất lỏng có thể tích tương tự, nếu độ cao của các đồ chứa như nhau thì nguyên liệu cần có mặt bên sẽ tiết kiệm nhất đối với đồ đựng hình trụ tròn. Vì vậy, các đồ chứa chất lỏng như thùng xăng phích nước,v.v,… đều có hình tròn trụ.
Có hình nào tiết kiệm nguyên liệu hơn hình trụ tròn không? Có. Dựa vào nguyên lý số học, trong các đó chứa được làm từ những nguyên liệu tương tụ, dung tích của đồ chứa hình cầu lớn hơn so với dung tích hình trụ tròn. Nói cách khác, làm thành đồ chứa hình cầu có thể tiết kiệm nguyên liệu hơn. Nhưng đồ chứa hình cầu rất dễ bị lung lay, đặt không vững, nắp của nó lại khó làm nên không thực dụng lắm.
Đồ chứa đựng chất rắn như hộp, thùng, hòm, v.v… tại sao không làm thành hình trụ tròn? Tuy làm đồ chứa hình trụ tròn có thể tiết kiệm nguyên liệu song dùng để chứa thể rắn lại không kinh tế lắm, cho nên thường làm chúng thành hình chữ nhật.
