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请帮我解答这道题---**Question 7** **Question Stem:** 把地球看成一个表面光滑的球体,假设沿地球赤道绕紧一圈钢丝,然后把钢丝加长,使钢丝圈沿赤道处处高出球面 16 厘米,那么钢丝大约需加长( )厘米. **Options:** A. $10^2$ B. $10^4$ C. $10^6$ D. $10^8$
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这是一个经典的几何问题。我们有一个地球,沿着赤道绕了一圈钢丝。现在要把钢丝加长,使它处处高出地面16厘米。问题是:钢丝需要加长多少? 让我们建立数学模型。设地球半径为R,原来钢丝紧贴赤道,长度是2πR。加长后,钢丝半径变成R加16厘米,新的长度是2π乘以R加16。这样我们就有了明确的数学表达式。 现在计算加长长度。用L2减去L1,得到2π乘以R加16,减去2πR。展开后,2πR项相消,剩下32π厘米。这个结果非常有趣:加长长度与地球半径R完全无关!无论是小球还是大球,加长的钢丝长度都是一样的。 现在计算32π的数值。π约等于3.14159,所以32π约等于100.53厘米。对比选项:A是100,B是10000,C是100万,D是1亿。显然,100.53最接近选项A的100。因此答案是A。 让我们总结一下。这道题的答案是A,钢丝需要加长约100厘米。最重要的发现是:加长长度与球体大小完全无关,只取决于高度差。通用公式是2π乘以高度h。这个结果非常反直觉,但数学告诉我们,无论是地球还是乒乓球,只要高度差相同,加长的钢丝长度就相同!