Симметрия
Это понятие впервые встречается на программе «Стартовая программа по инженерному развитию» — примерно 6-8 лет (1-2 класс).
Фигура симметрична, если её можно сложить пополам так, что половинки совпадут. У бабочки левое крыло — отражение правого.
Отражение в зеркале: приложи зеркальце к линии сгиба — увидишь целую фигуру.
Найти три симметричные детали конструктора; вырезать симметричную фигуру из сложенного пополам листа бумаги.
Свойство фигуры совмещаться с собой при отражении относительно оси (осевая симметрия) или повороте вокруг точки (поворотная). Симметричные конструкции уравновешены: лопасти пропеллера одинаковы, иначе при вращении он вибрирует.
Провести все оси симметрии у квадрата и буквы «Н»; сказать, сколько осей у круга, и показать три из них; объяснить, почему лопасти пропеллера ветрогенератора делают одинаковыми.
Неизменность объекта при преобразовании: отражении (осевая), повороте на 360°/n (поворотная n-го порядка), переносе. В CAD симметрию используют инструменты «зеркало» и «круговой массив»: моделируют половину детали или одну лопасть. Намеренная асимметрия — тоже инструмент: ключ на разъёме не даёт вставить его наоборот.
Смоделировать в CAD крыльчатку: одна лопасть плюс круговой массив; найти на плате Arduino разъём с защитой от неверного подключения и объяснить её через асимметрию.
Частое заблуждение
«Симметрия — это только когда левая и правая половинки одинаковые». Нет: бывает и поворотная симметрия — снежинка или пропеллер совпадают сами с собой при повороте.