一張紙的最多對摺次數真的不超過8次嗎?
科技
09-23
理論上,如果一張紙足夠薄,那麼它就可以被摺疊8次以上,不會有限制。對此,可以簡單計算一下。
根據紙張的厚度和寬度,在摺疊一定次數後,紙的厚度會超過寬度。在這之後,無法再繼續摺疊,也就達到了極限。
每次對半摺疊使得紙的厚度加倍,所以厚度為t的一張紙摺疊n次的厚度是2nt。與此同時,每摺疊兩次都會使寬度減半,因此,n次摺疊後,寬度從原來的w減少到(1/2)^(n/2)w。當紙的總厚度等於它的寬度時,就不能再摺疊,那麼,此時有如下的關係:
2nt=(1/2)^(n/2)w
由此可以解出n,即紙張能夠被摺疊的最大次數為:
n=0.96ln(w/t)
以這個方程來計算,一張標準的印表機紙的寬度為w=21厘米,厚度為t=0.01厘米,所以可得n≈7。因此,一張標準的紙只能摺疊七次。然而,如果紙張的厚度變為正常的六分之一,用上述方程計算可知,我們可以把紙對摺9次。
如果拿一卷衛生紙,把它鋪開成一條長線,可以把它摺疊更多次。不過,如果在一個方向上摺疊,n次摺疊後,寬度會從原來的w減少到(1/2)^(n)w,這樣解出的紙張能夠被摺疊的最大次數將會變為
n=0.72ln(w/t)
如果我們用一卷超大號的衛生紙,厚度為0.01厘米,鋪開來長度約為70萬厘米,通過方程計算可知,我們可以把它摺疊13次。
事實上,這正是麻省理工學院學生所做過的實驗,他們把長達165萬厘米(16.5公里)的衛生紙摺疊了13次。
※既然宇宙中有這麼多恆星,為什麼夜空沒被照亮?
※數學中的無窮大和無窮小究竟是什麼?
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