1．紅綠燈的設計原理
“紅燈停，綠燈走，黃燈等一下”，小時候我們都背過的交通口訣。但是交通燈為什麼是紅綠燈，又為什麼用紅黃綠顏色三種顏色？
其實這是有一個很漫長的發展過程的。
19世紀初，在英國中部的約克城，紅、綠裝分別代表女性的不同身份：著紅裝的女人表示我已結婚，而著綠裝的女人則是未婚者。後來，英國倫敦機械師德·哈特受到紅綠裝啟發，於1868年設計一盞紅、綠兩色的提燈——煤氣交通信號燈，這是城市街道的第一盞信號燈，紅燈表示停止，綠燈則表示通行，但由於使用煤氣發生了爆炸，交通信號燈的使用中止了。直到1914年，電開關式紅綠燈在美國的俄亥俄州克利夫蘭使用，奠定了現代交通指揮信號的基礎。中國最早的馬路紅綠燈，是於1928年出現在上海的英租界。
紅綠燈
最早的紅綠燈是名符其實的紅綠燈，因為它隻有紅燈和綠燈兩種信號。經過不斷的改進，才出現了由紅黃綠組成的三色信號燈並一直沿用至今，采用紅黃綠三種顏色是根據光學原理，
主要根據人的視覺機能結構和心理反應有關。紅色光的波長很長，其他顏色的光很容易被散射，在霧天裏就不容易看見，而紅光最不容易被散射，穿透空氣的能力強，不會發生事故，同時比其他信號喜歡更引人注意，所以作為禁止通行的信號；黃色光的波長較長，穿透空氣的能力較強，所以作為警告的信號；采用綠色作為通告信號，是因為紅色和綠色的區別最大，易於分辨，其顯示距離也較遠。
紅光燈
其次，人的視網膜含有杆狀和三種錐狀感光細胞，杆狀細胞對黃色的光特別敏感，三種錐狀細胞則分別對紅光、綠光及藍光最敏感。由於這種視覺結構，人最容易分辨紅色與綠色。雖然黃色與藍色也容易分辨，但因為眼球，對藍光敏感的感光細胞較少，所以分辨顏色，還是以紅、綠色為佳。
人類眼球圖
另外，顏色有要表達活動的熱烈程度，最強是紅色，其次是黃色，綠色則有較冷及平靜的含意。比如說公牛見到紅布會忍不住衝向紅布，那是顏色在起的作用，而相反我們在煩躁的時候多看看綠色植物或景色，感覺心情也會平靜下來，人們將這一個原理應用在交通燈上，紅色代表危險，黃色代表警覺，綠色代表安全。
經多年的實驗證明，紅綠燈以紅、黃、綠三色燈號或輔以音響，並規定時間交互更迭之光色訊號，用以將道路通行權指定給車輛駕駛人與行人，管製其行止及轉向之交通管製設施，可以有效的指示車輛及行人停止、注意與行進，設於交岔路口或其他必要地點，規範交通行為，減少交通事故的發生。
知識卡片：
黃色信號燈由來
黃色信號燈的發明者是我國的胡汝鼎，他懷著“科學救國”的抱負到美國深造，在大發明家愛迪生為董事長的美國通用電器公司任職員。某天，他站在繁華的十字路口等待綠燈信號，當他看到紅燈而正要過去時，一輛轉彎的汽車擦身而過，嚇了他一身冷汗。回到宿舍，他反複琢磨，終於想到在紅、綠燈中間再加上一個黃色信號燈，提醒人們注意危險。他的建議立即得到有關方麵的肯定。於是紅、黃、綠三色信號燈即以一個完整的馬路工具出現在世界上。
2．圓圓的沙井蓋
沙井蓋為什麼不是方的，而是圓的？這個問題很多小朋友都問過，隻是不得其解。
沙井蓋外觀
事實上，這沙井蓋的圓形還大有學問的。
從運輸角度來看，井蓋一般采用鐵質的，為了安全，分量也是滿重的。由於蓋子是鐵砣砣，太重了，工人不好搬運，設計成圓的，這樣工人就可以將蓋子滾著走，這樣搬運就輕鬆多了。設計師能考慮到運輸這層，真是聰明。
從受力來說，圓形可以受力均勻，圓形的沙井蓋不易傾斜，為了承受來自不確定方向的荷載。蓋子下麵的洞是圓的，因為圓柱形最能承受周圍土地的壓力。而且，下水道出入孔意味著要留出足夠一個人通過的空間，而一個順著梯子爬下去的人的橫截麵基本是圓的。所以圓形自然而然地成為下水道出入孔的形狀。圓形的沙井蓋隻是為了覆蓋圓形的洞口。試想，若下水道的蓋子是方形或者其他帶有棱角的形狀，當有車輪的衝擊荷載作用其上時，棱角部位極容易損壞。下水道的檢查井之所以做成圓形，也是出於受力考慮——拱形結構能有效地抵抗土壓力。
從數學角度來講，相對來說圓的麵積最小，也最省材料。這裏就牽涉到一個材料的最大利用和節約的問題。井口的使用取決於井口的大小，如果非要在上麵安裝個麵積遠遠大於井口的方形井蓋，那麼材料的利用和實用價值自然沒有直接使用圓形的井蓋更有效，節約井蓋的材料，同時，也節省材料——相同周長的情況下，圓形能獲得最大的麵積。