گاما رو نصب کن!

{{ number }}
اعلان ها
اعلان جدیدی وجود ندارد!
کاربر جدید

جستجو

پربازدیدها: #{{ tag.title }}

میتونی لایو بذاری!

تقارن مرکزی: هم‌خوانی دو نیمه یک شکل نسبت به یک نقطه

بروزرسانی شده در: 20:10 1404/08/4 مشاهده: 5     دسته بندی: کپسول آموزشی

تقارن مرکزی: دنیای شگفت‌انگیز هم‌خوانی نیمه‌ها

وقتی یک شکل از وسط تا می‌شود و دو نیمه‌ی آن کاملاً بر هم منطبق می‌شوند.
در این مقاله با تقارن مرکزی آشنا می‌شویم. یاد می‌گیریم که چگونه یک شکل حول یک مرکز تقارن می‌چرخد و نیمه‌هایش بر هم منطبق می‌شود. با مثال‌های ساده از طبیعت و اشیای اطراف، این مفهوم ریاضی را به راحتی درک خواهیم کرد.

تقارن مرکزی چیست؟

تصور کنید یک نقطه‌ی دقیقاً در وسط یک شکل وجود دارد. اگر شکل را 180 درجه حول آن نقطه بچرخانیم و شکل کاملاً شبیه به قبل به نظر برسد، آن شکل تقارن مرکزی1 دارد. به آن نقطه‌ی خاص، مرکز تقارن2 می‌گوییم.

مثلاً، یک پروانه را در نظر بگیرید. اگر نقطه‌ای دقیقاً در مرکز بدنش باشد و پروانه را بچرخانیم، بال‌هایش درست روی هم قرار می‌گیرند. این یک مثال از تقارن مرکزی در طبیعت است.

فرمول ساده: برای بررسی تقارن مرکزی، شکل را حول یک نقطه 180 درجه بچرخانید. اگر شکل کاملاً یکسان به نظر رسید، آن نقطه مرکز تقارن است. این چرخش را می‌توان با رابطه‌ی ریاضی $ (x, y) \rightarrow (-x, -y) $ نشان داد.

انواع شکل‌های دارای تقارن مرکزی

همه‌ی شکل‌ها تقارن مرکزی ندارند. در جدول زیر، برخی از شکل‌های آشنا که این نوع تقارن را دارند، آورده شده است:

نام شکل مثال ملموس آیا تقارن مرکزی دارد؟
دایره سکه، چرخ دارد
مربع قاب عکس، کاشی دارد
ستاره‌ی دریایی بعضی از انواع ستاره‌های دریایی دارد
مثلث متساوی‌الاضلاع علامت راهنمایی برخی کشورها ندارد

تقارن مرکزی در زندگی روزمره

شما هر روز با اشیایی سر و کار دارید که تقارن مرکزی دارند. وقتی با مداد روی کاغذ دایره می‌کشید، آن دایره تقارن مرکزی دارد. مرکز دایره، نقطه‌ی تقارن آن است. حتی بسیاری از گل‌ها، مانند گل آفتابگردان، اگر از مرکزشان نگاه کنید، تقارن مرکزی زیبایی دارند.

یک بازی ساده: یک قطعه کاغذ بردارید و روی آن یک شکل ستاره‌ای ساده بکشید که مرکز مشخصی دارد. سپس کاغذ را از مرکز ستاره سوزن ته‌گرد بزنید و کمی بچرخانید. اگر شکل بعد از چرخش شبیه قبل شد، شما یک شکل با تقارن مرکزی ساخته‌اید!

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

سوال: آیا هر شکلی که تقارن دارد، حتماً تقارن مرکزی هم دارد؟
پاسخ: خیر. خیلی از شکل‌ها فقط تقارن خطی دارند. مثلاً یک قلب را در نظر بگیرید. اگر خطی از وسط آن عمودی بکشید، دو نیمه مشابه دارید (تقارن خطی)، اما اگر آن را حول مرکزش بچرخانید، شکل اصلی را نمی‌بینید (تقارن مرکزی ندارد).
سوال: چگونه می‌توانیم مرکز تقارن یک شکل را پیدا کنیم؟
پاسخ: ساده‌ترین راه این است که شکل را روی کاغذ بکشید و سپس سعی کنید با یک سوزن نقطه‌ای را پیدا کنید که اگر شکل حول آن 180 درجه بچرخد، کاملاً بر خودش منطبق شود. این نقطه، مرکز تقارن است.
جمع‌بندی: تقارن مرکزی یک ویژگی جالب در بعضی شکل‌ها است. وقتی شکل را حول یک نقطه‌ی خاص (مرکز تقارن) بچرخانیم، شکل کاملاً شبیه حالت اولش می‌شود. این تقارن را در بسیاری از اشیای اطرافمان مانند دایره، مربع و حتی بعضی گل‌ها می‌توانیم ببینیم. با دانستن این مفهوم، می‌توانیم دنیای اطرافمان را بهتر و دقیق‌تر مشاهده کنیم.

پاورقی

1تقارن مرکزی (Central Symmetry): به نوعی از تقارن گفته می‌شود که در آن یک شکل نسبت به یک نقطه، متقارن است.

2مرکز تقارن (Center of Symmetry): نقطه‌ای است که اگر شکل حول آن 180 درجه بچرخد، بر خودش منطبق می‌شود.

تقارن مرکز تقارن چرخش 180 درجه اشکال هندسی طبیعت