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数学不好真的会害死人!!!

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发表于 2023-9-24 23:12 来自手机 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  数学是指导人类生产生活的重要工具,在学校,学不好数学可能只是成绩单不好看,但是在工作领域,计算出错可是一件要命的事。
  “开口”湖泊吞村落
  皮内尔湖位于美国路易斯安那州南部小城新伊比利亚西郊约15千米处,长期以来,皮内尔湖都是附近居民信赖的“母亲湖”:该湖是多种淡水鱼类的栖身之所;由于水质优良,皮内尔湖吸引了不少水上运动爱好者慕名前来;湖附近还蕴藏大量盐矿,自19世纪以来,采盐业就是当地最重要的收入来源。依托皮内尔湖,居民们过着悠闲而富足的生活,他们不会想到,1980年11月20日的一场意外,将他们的生活彻底改变了。
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  一大早,人们的生活像往常的每一天一样开启了:盐矿工人开采地下盐,渔民驾着小船捕捞鲶鱼,皮划艇爱好者们也出发了。唯一有点不一样的是钻机的轰鸣声不绝于耳,那是美国德士古石油公司的工人在寻找石油。根据地质规律,盐矿的附近常常会伴生石油,因此富盐的皮内尔湖会吸引来石油公司也无可厚非,人们没被轰鸣声打扰,继续着手头的事情。
  看起来一切如常,就在这时,皮内尔湖风云突变,湖中心出现了一个巨大的漩涡,湖水和泥浆向漩涡中心涌去,一下子就消失了,湖边的土地、房屋和树木也失去了倚靠,随之下沉。可怕的事还没完,在接下来的两天里,一股股海水从洞中大量涌入,原本只有5米深的皮内尔湖深度激增到了61米,将周边的船舶、房屋和树木通通淹没了。好在,在意外发生之初,人们及时撤走,没有发生人员伤亡。
  湖水流光后,人们才看见,原来湖底竟然破了一个洞,湖水正是从这个洞流走的,海水也是从洞口倒灌回来的。是什么东西将湖底凿开了一个洞?后来的调查发现,原来是石油公司的钻机闯下了大祸。
  在确定钻探位置的时候,工程师会使用坐标系来计算,原本,他们该用笛卡尔坐标系进行计算,可是实际却误用了高斯-克吕格投影坐标系。前者是三条数轴互相垂直的立体坐标系,后者是地球椭球面和平面间正形投影的混合坐标系,因此,即使是一模一样的一组数字,在两个坐标系中会指向完全不同的地点——工人们实际钻探的地点与原来要求的地点偏离了大约120米,他们将探洞打到了岩盐矿层中去。
  尽管钻孔直径不足35厘米,却瞬间打开了潘多拉魔盒。快速涌入的湖水融化了盐矿的盐,盐矿内的空间变得越来越大,继而导致更多的湖水进入盐矿,湖底的小洞也越撕越大。最后,一个巨大的人造漩涡诞生,湖里的一切被小洞吞噬,皮内尔湖完全干涸了。当然,由于海水倒灌,干涸的皮内尔湖很快又被填满,但此时一切都变了:皮内尔湖从一个淡水湖蜕变为咸水湖,湖水面积和深度都大为增加;湖周围的生态环境发生了翻天覆地的变化,原本的淡水鱼被咸水物种所取代,湖边许多珍贵植物也受到毁灭性打击;石油公司在赔了一大笔钱后也铩羽而归。
  没油的飞机惊险迫降
  在一万米的高空遭遇飞机没油是什么体验?这个问题,搭乘过40年前那架“惊魂滑翔机”的乘客可以用亲身经历回答你。
  1983年7月23日,人们高兴地乘坐着加拿大航空公司最新购买的飞机波音767客机从加拿大渥太华前往北部的城市埃德蒙顿,那时他们还不知道,这是一趟差点驶向天堂的航班。
  飞行开始前,技术人员例行对飞机进行检修。在检修中,技术人员发现了飞机燃料显示器的故障,由于这是一架新飞机,维修所需要的零件不齐全,于是技术人员决定,先暂时不修理,通过人工计算的方式来补充燃料,等到达埃德蒙顿再派人维修显示器。没想到,这个决定却差点酿出一出惨剧。
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  根据飞机的耗油量和行驶里程,计算单程航程飞机需要多少燃油并不困难,可是技术人员忘了一件事:他们新购置的这架飞机燃油量的计量单位已经变了。原本,加拿大航空公司的飞机是以英制为计算单位,即每公升油量应换算成1.77磅,而这辆新飞机采用的却是公制单位,即每公升油量应换算成0.8千克。飞机每加一次油,会补充11430公升燃油,根据新的计量单位,实际只加了9144千克,但是没能转过弯来的技术人员以为已经补充了20400千克的燃油。最后,飞机“加满油”了,顺利起飞——此时飞机的燃料比所需油量足足少了11吨!
  不幸中的万幸,经验丰富的机长在飞行到中途时就发现了飞机油量不足。显然,飞机是无法飞到目的地了,只能选择紧急迫降。可是雪上加霜的是,飞机的剩余燃料甚至不足以支撑它迫降到距离最近的机场。这个时候,副机长马上想起这附近有一个废弃的空军基地,无论是路面情况还是跑道宽度,都很适合飞机降落。于是,他们决定赌一把,将飞机停到这个废弃的机场。
  他们所能凭借的只是多年的经验、高超的技术和稀薄的运气,迫降成功。令人高兴的是,除了10人轻伤,飞机上其他的人最后都平安无事。
  胖瘦不均使战舰沉没
  1628年8月10日,瑞典斯德哥尔摩码头人头攒动,热闹非凡,人们焦急地期盼着,国家的骄傲——当时世界上最顶级的战舰“瓦萨号”顺利起航,震慑四方。可是,事情的发展脱离了人们的期望,“瓦萨号”刚刚出发10分钟,仅仅驶离海岸1.6千米便沉没了,船上的大约30名船员惨死,瑞典引以为豪的64门青铜大炮也随之折戟。
  “瓦萨号”是当时最先进的战舰,打磨了整整两年,即使以现在的眼光来看,“瓦萨号”仍然是一艘不可多得的大船:其长度为69米、宽11.7米、吃水线达到4.8米、总排水量1210吨,帆展面积达到1275平方米。这样一艘大船,为什么离岸不久就沉没了呢?
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“瓦萨号”复原图
  1961年,瑞典政府从水下将“瓦萨号”打捞出水,之后,各领域专家就立即对其进行研究。为了探究“瓦萨号”沉没的秘密,考古专家们根据“瓦萨号”残骸,对其进行了相同材料的等比例缩小复制,然后将这个微缩模型放入水中,模拟海上风浪的冲击力度,观察“瓦萨号”的行驶过程。结果,这艘微缩“瓦萨号”也没能逃脱与其原型相同的命运,下水之后不久,它就沉没了。
  经过观察微缩“瓦萨号”的沉没过程,专家们发现了一个特点:在海上的狂风大浪中,“瓦萨号”先是开始向左侧倾斜,接着又慢慢恢复平衡,但随即又朝右舷倾斜,在之后的短暂航程中,“瓦萨号”就这样左摇右摆,最终因失去平衡沉入水底。一般来说,一艘船不可能出现这种左摇右摆的情况,除非它左右两侧的长度和重量并不均衡。果然,在进一步的详细测量中,专家们发现,“瓦萨号”的左舷比右舷更厚,这导致了“瓦萨号”左侧比右侧稍重,当风力大小和方向不均时,就很容易失去平衡。
  为什么“瓦萨号”船体的左右两舷厚度不一样?专家们也做了一些猜想,其中一个猜想是工人们在建造这艘船时使用了4把不同的尺子:其中两把是瑞典测量尺,每一个刻度为12英寸,另外两把是阿姆斯特丹测量尺,每一个刻度为11英寸。因此,在按照图纸制造的过程中,尽管两侧船舷的厚度数值相同,实际的厚度却不一样。这个猜想不是没有可能的,根据史料记载,在“瓦萨号”的建造过程中,瑞典国王的建造要求不停变化,有时要求改变战舰长度,有时要求增加枪炮数量,有时还会提出多余的船体装饰要求。有这种善变的“甲方”,即使是最好的设计师和工匠也很难保证建造过程百分百不出错啊。
  在世界历史上,类似这样因为一点小小的数学错误而导致严重后果的事情还有很多,现在,你还会觉得没学好数学没什么大不了吗?
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