一张纸的最多对折次数真的不超过8次吗?
消息来源:baojiabao.com 作者: 发布时间:2024-05-20
理论上,如果一张纸足够薄,那么它就可以被折叠8次以上,不会有限制。对此,可以简单计算一下。
根据纸张的厚度和宽度,在折叠一定次数后,纸的厚度会超过宽度。在这之后,无法再继续折叠,也就达到了极限。
每次对半折叠使得纸的厚度加倍,所以厚度为t的一张纸折叠n次的厚度是2nt。与此同时,每折叠两次都会使宽度减半,因此,n次折叠后,宽度从原来的w减少到(1/2)^(n/2)w。当纸的总厚度等于它的宽度时,就不能再折叠,那么,此时有如下的关系:
2nt=(1/2)^(n/2)w
由此可以解出n,即纸张能够被折叠的最大次数为:
n=0.96ln(w/t)
以这个方程来计算,一张标准的打印机纸的宽度为w=21厘米,厚度为t=0.01厘米,所以可得n≈7。因此,一张标准的纸只能折叠七次。然而,如果纸张的厚度变为正常的六分之一,用上述方程计算可知,我们可以把纸对折9次。
如果拿一卷卫生纸,把它铺开成一条长线,可以把它折叠更多次。不过,如果在一个方向上折叠,n次折叠后,宽度会从原来的w减少到(1/2)^(n)w,这样解出的纸张能够被折叠的最大次数将会变为
n=0.72ln(w/t)
如果我们用一卷超大号的卫生纸,厚度为0.01厘米,铺开来长度约为70万厘米,通过方程计算可知,我们可以把它折叠13次。
事实上,这正是麻省理工学院学生所做过的实验,他们把长达165万厘米(16.5公里)的卫生纸折叠了13次。
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