数学故事井盖为什么会是圆的（为什么井盖是圆的）

漫步在任何一条繁忙的街道上，都可以看到圆形井盖，无处不在。井盖是通向地下公共设施的入口，工程师、维修工人需要通过这一入口定期检修城市排水系统等隐藏在地下的设施。

但看多了不同城市、不同道路的井盖，有个疑问呼之欲出：为什么井盖都是圆形的？

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并不是所有的井盖都是圆形

查资料后发现，并不是所有的井盖都是圆形，比如，电缆井为了更好预防雨水等液体渗入，采用的是方形井盖。只不过圆形井盖占了大多数，且应用场景散布在我们生活的方方面面，于是引起了「特别关注」。

井盖的历史可以追溯到19世纪中叶，当时世界各地的城市都在建造地下污水系统。工程师们意识到，他们日后需要定期进入这一系统检修维护。因此，他们开始挖掘能够容纳工程师、维修工人等进入地下的通道井。

而一个人顺着梯子爬下去的横截面基本是圆形的，所以圆形自然而然成为通道井入口的形状。

图源：https://www.cnshuzhijinggai.com/

圆形井盖能沿用至今，肯定不止约定俗成这么简单。关于这个问题，还有很多合理的解释。

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较强的承压能力

日常生活里，圆形井盖常常出现在人行道、广场、甚至机动车道上。机动车行驶过程中，不可能刻意避开井盖，这就要求与井盖相连的通道井有较强的承压能力。

而圆柱形通道井的设计可以很好地解决这个问题，因为圆柱形在受到任何角度施加的压力，都能直接转化且均匀分散为结构体内部的压力。

此外，通道井在制造过程中，多采用旋转挖掘方式，最终呈现为圆柱形就不难理解了。而基于通道井形状设计井盖为圆形，安全性和施工便利性更高。

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圆形井盖不会掉到井底

对比方形井盖，圆形井盖安全性也更高。圆形最大的特点是半径长度相等，因此当把圆形的井盖放到井口时，井盖就不会掉到井底。

如果井盖是方形，井盖的宽度就不是一定的，方形的对角线明显长于其每条边长，井盖很容易沿井口的对角线方向掉进井中，造成安全隐患。

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井盖真的太重了

另外，最常用于制造井盖的材料之一是球墨铸铁，由于其密度大、硬度高，整个井盖非常重，日本曾发布井盖强制性标准，要求井盖厚度不低于17厘米，重量不低于40公斤。

这样一来，安装井盖、或者有井盖损坏需要更换，对维修工人的要求就会很高。如果设计为圆形，他们只需要滚动井盖就可以将其移动到一边。如此便大大降低了施工和维修难度。

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圆形井盖更省钱

还有很重要的一点，对比方形井盖，圆形井盖制造成本更低。要能保证井盖盖住通道井，那么井盖面积需要略大于井口切面。

如果使用方形井盖，为了满足以上要求，就需要方形的内切圆面积略大于井口截面，通过下图可以直观看到，内切圆以外的部分并无实际意义，反而浪费制造材料、增加制作成本。

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街头艺术、文化现象

当然，关于这个问题，也许还有其他的答案。没想到，一个平凡的井盖，背后会有这么复杂的故事。今天，井盖也从解决实际问题演变为了街头艺术，甚至不断普及发展成为一种特殊的文化现象。

世界上最著名的井盖当属《罗马假日》里的真理之口(Bocca della verità)，采用大理石雕刻，类似人的面孔，有鼻有眼，张着一张大嘴，位于意大利罗马希腊圣母堂的门廊。或许也有许多人不知道，这其实是一只古罗马时代的井盖。▽

在日本，井盖已成为鲜明的城市名片，人们将它设计得五花八门，上面的图案会告诉你这个城市什么最著名，什么最好玩，或这座城市的历史故事。每一座城市、每一个小镇都有着独一无二的井盖。▽

图源：amusingplanet.com

此外，还有其他国家的井盖，也设计得十分精致：

德国多特蒙德的井盖▽

威尔士的井盖▽

再来看看我们国内的井盖：

1. 中科院物理所设计的井盖，据说逼死文科生？▽

它讲述的是斯涅尔定理，就是大家熟悉的折射定理。光经过不同介质界面时会发生折射，折射的大小与折射率有关。现实生活中的例子就是将筷子一端倾斜着插入水中，从水面上看筷子似乎断了一样。

2.威海志愿者将绿色环保画上在井盖上提醒市民爱护环境▽

3.在武昌彭刘杨路附近，井盖上雕刻着黄鹤楼、长江大桥图案▽

最后，这张图片来自小编的朋友圈，也分享给你们呀~

看完是不是觉得心情都好了起来呢？你所在的城市有哪些别出心裁的街头艺术呢？请来留言区和我们分享吧。

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