Archimedes' spiral at ang mga pagpapakita nito sa mundo sa paligid natin

Archimedes' spiral at ang mga pagpapakita nito sa mundo sa paligid natin
Archimedes' spiral at ang mga pagpapakita nito sa mundo sa paligid natin
Anonim

Ang

Spiral, sa kabila ng pagiging simple ng imahe, ay isang kumplikado at makabuluhang simbolo. Kahit na ang mga sinaunang tao ay ginamit ito bilang isang pandekorasyon na simbolo, isang pattern na madaling ilapat sa kahoy, bato, at luad. Ang hugis ng spiral ay pinagsasama ang simetrya at ang ginintuang ratio; kapag nakikitang biswal, nagdudulot ito ng pakiramdam ng pagkakaisa at kagandahan. Ang spiral, na nauugnay sa simbolismo ng sentro, ay matagal nang simula ng mga simula, kung saan nagsisimula ang ebolusyon, pag-unlad, ang paggalaw ng buhay. Sa isang pagkakataon, binigyang pansin ni Archimedes ang anyo nito. Isang sinaunang Greek scientist mula sa Syracuse ang nag-aral ng hugis ng isang spirally twisted shell at hinihinuha ang spiral equation. Ang likid na iginuhit niya ayon sa equation na ito ay ipinangalan sa kanya - ang spiral ng Archimedes.

Spiral ng Archimedes
Spiral ng Archimedes

Archimedes' coil

Ang isang kurba na inilalarawan ng isang puntong gumagalaw sa isang pare-parehong bilis kasama ang isang sinag na umiikot sa isang pare-parehong angular na bilis sa paligid ng pinagmulan nito ay tinatawag na "Archimedes' spiral". Ang pagtatayo nito ay isinasagawa tulad ng sumusunod: ang hakbang nito ay nakatakda - a, ang isang bilog ay iginuhit mula sa gitna O na may radius na katumbas ng hakbang ng spiral, ang hakbang at ang bilog ay nahahati sa maraming pantay na bahagi, na binibilang ang mga dibisyon ng mga puntos..

Archimedes spiral construction
Archimedes spiral construction

Archimedessa kanyang treatise na "On the Spiral" pinag-aralan niya ang mga katangian ng form na ito, gamit ang mga polar coordinates, isinulat niya ang katangian ng mga punto nito, nagbigay ng pagtatayo ng isang padaplis sa spiral at tinutukoy ang lugar nito. Ipinapakita ang spiral ng Archimedes formula r=atheta. Alam ng scientist na ang pagtaas ng pitch ng helix ay palaging pare-pareho.

Simbolismo

Ang pambihirang pagkakaiba-iba ng mga kahulugan ng simbolong spiral ay kapansin-pansin. Ito ay pinaghihinalaang bilang ang takbo at pagtakbo ng oras (cyclic rhythms, ang pagbabago ng solar at lunar phase, ang takbo ng kasaysayan, buhay ng tao). Ang spiral ay itinuturing na isang tanda ng pag-unlad, sigla na ibinigay sa atin ng kalikasan. Ito ay isang pagnanais para sa mga bagong antas, para sa iyong sentro, karunungan. Ang spiral ay madalas na nauugnay sa ahas, na, naman, ay nagpapakilala sa karunungan ng mga ninuno. Kung tutuusin, alam na ang mga ahas ay mahilig magkulot at magmukhang mga spiral.

Spiral ng Archimedes. spiral galaxy
Spiral ng Archimedes. spiral galaxy

Sa kalikasan, ang spiral ay nagpapakita ng sarili sa tatlong pangunahing anyo: nagyelo (snail shell), pagpapalawak (mga larawan ng spiral galaxies) o pagkunot (katulad ng whirlpool). Ang mga spiral form ay ipinakita mula sa evolutionary depth (DNA molecules) hanggang sa mga batas ng dialectics.

Ang spiral ay malapit sa isang bilog - ang pinakaperpektong anyo ng lahat ng nilikha ng kalikasan. Sa katunayan, ang mga elemento at natural na elemento sa anyo ng isang spiral ay karaniwan sa kalikasan. Ito ay mga spiral nebulae, galaxy, whirlpool, buhawi, buhawi, mga kagamitan sa halaman. Kahit na ang mga spider ay umiikot sa kanilang mga web sa isang spiral, pinaikot ang mga thread sa isang spiral sa paligid ng gitna. Gustung-gusto ng kalikasan ang pag-uulit, ang kanyang mga nilikha ay gumagamit ng parehongparehong mga prinsipyo.

Archimedes spiral at Fibonacci sequence

Archimedes spiral at Fibonacci sequence
Archimedes spiral at Fibonacci sequence

Ang

Archimedes' spiral ay may malapit na kaugnayan sa Fibonacci sequence. Inilalarawan ng batas na ito ng matematika ang prinsipyo ng Archimedes spiral at ang gintong seksyon. Ang kanilang malapit na kaugnayan ay makikita sa maraming phenomena at elemento ng kalikasan - sa istruktura ng mga shell ng mollusks, sunflower inflorescences at makatas na halaman, fractal cabbage at pine cone, mga tao at buong galaxy.

Spiral symmetry

Ang time factor, na sinamahan ng pag-ikot at direksyon ng paggalaw, ay bumubuo ng hugis ng spiral. Ang mga spiral na naroroon sa istruktura ng mga gawa ng sining ay nauugnay sa oras, hindi sa espasyo. Pangunahing makikita ang mga ito sa mga pattern, mas madalas sa arkitektura.

Spiral of Archimedes, isang spiral staircase
Spiral of Archimedes, isang spiral staircase

Ito ang cathedral spiers at spiral staircases.

Mga teknikal na aplikasyon

Ang

Archimedes' spiral ay kasalukuyang malawakang ginagamit sa engineering. Ang isa sa mga imbensyon ng siyentipiko - isang tornilyo (isang prototype ng isang three-dimensional na spiral) - ay ginamit bilang isang mekanismo para sa paglilipat ng tubig sa mga kanal ng irigasyon mula sa mga mababang reservoir. Ang tornilyo ng Archimedes ay naging prototype ng tornilyo ("snail") - isang aparato na malawakang ginagamit sa iba't ibang mga makina para sa paghahalo ng likido, maramihan at doughy na materyales. Ang pinakakaraniwang uri nito ay ang screw rotor sa isang maginoo na gilingan ng karne. Ang isang halimbawa ng isang aplikasyon sa pamamaraan ng Archimedean spiral ay isa ring self-centering chuck. Ang mekanismong ito ay ginagamit sa mga makinang panahi para sapaikot-ikot na thread nang pantay-pantay.

Ngayon ang Archimedes spiral ay nararapat na espesyal na pansin kapag nagtuturo ng computer graphics.

Inirerekumendang: