Archimedes' spiral og dens manifestationer i verden omkring os

Archimedes' spiral og dens manifestationer i verden omkring os
Archimedes' spiral og dens manifestationer i verden omkring os
Anonim

Spiral er på trods af billedets enkelhed et komplekst og meningsfuldt symbol. Selv gamle mennesker brugte det som et dekorativt symbol, et mønster, der let kan påføres træ, sten og ler. Formen på spiralen kombinerer symmetri og det gyldne snit; når den opfattes visuelt, fremkalder den en følelse af harmoni og skønhed. Spiralen, der er forbundet med centrets symbolik, har længe været begyndelsen på begyndelsen, hvorfra evolution, udvikling, livets bevægelse starter. På et tidspunkt henledte Archimedes opmærksomheden på dens form. En gammel græsk videnskabsmand fra Syracuse studerede formen af en spiral snoet skal og udledte spiralligningen. Spolen tegnet af ham ifølge denne ligning er opkaldt efter ham - Arkimedes' spiral.

Arkimedes spiral
Arkimedes spiral

Archimedes' spole

En kurve beskrevet af et punkt, der bevæger sig med en konstant hastighed langs en stråle, der roterer med en konstant vinkelhastighed omkring dens udspring, kaldes "Archimedes' spiral". Dens konstruktion udføres som følger: dens trin er sat - a, en cirkel tegnes fra centrum O med en radius svarende til spiralens trin, trinnet og cirklen er opdelt i flere lige store dele, nummerering af divisionspunkterne

Archimedes spiralkonstruktion
Archimedes spiralkonstruktion

Archimedesi sin afhandling "Om spiralen" studerede han egenskaberne af denne form ved at bruge polære koordinater, han skrev dens karakteristiske egenskaber ned, gav konstruktionen af en tangent til spiralen og bestemte dens areal. Viser spiralen af Arkimedes formlen r=atheta. Videnskabsmanden vidste, at stigningen i helixens stigning altid er ensartet.

Symbolism

Den ekstraordinære variation af betydninger af spiralsymbolet er slående. Det opfattes som tidens gang og forløb (cykliske rytmer, ændringen af sol- og månefaser, historiens gang, menneskeliv). Spiralen betragtes som et tegn på udvikling, vitalitet givet os af naturen. Dette er et ønske om nye niveauer, for dit center, visdom. Spiralen er ofte forbundet med slangen, som igen personificerer forfædrenes visdom. Det er trods alt kendt, at slanger elsker at krølle sig sammen og ligne spiraler.

Arkimedes spiral. spiralgalakser
Arkimedes spiral. spiralgalakser

I naturen manifesterer spiralen sig i tre hovedformer: frosset (snegleskal), ekspanderende (billeder af spiralgalakser) eller kontraherende (svarende til en hvirvel). Spiralformer præsenteres fra evolutionære dybder (DNA-molekyler) til dialektikkens love.

Spiralen er tæt på en cirkel - den mest ideelle form af alt det, naturen har skabt. Faktisk er elementære og naturlige elementer i form af en spiral meget almindelige i naturen. Disse er spir altåger, galakser, hvirvler, tornadoer, tornadoer, planteanordninger. Selv edderkopper spinder deres spind i en spiral og snoer trådene i en spiral rundt om midten. Naturen elsker gentagelser, hendes kreationer bruger det sammesamme principper.

Archimedes-spiral og Fibonacci-sekvens

Archimedes spiral og Fibonacci sekvens
Archimedes spiral og Fibonacci sekvens

Archimedes' spiral har et tæt forhold til Fibonacci-sekvensen. Denne lov om matematik beskriver princippet om Arkimedes-spiralen og det gyldne snit. Deres tætte forhold kan observeres i mange fænomener og elementer i naturen - i strukturen af skaller af bløddyr, solsikkeblomsterstande og sukkulente planter, fraktalkål og fyrrekogler, mennesker og hele galakser.

Spiralsymmetri

Tidsfaktoren, kombineret med rotation og retningsbestemt bevægelse, danner formen af en spiral. De spiraler, der er til stede i kunstværkernes struktur, er relateret til tid, ikke til rum. De er hovedsageligt til stede i mønstre, sjældnere i arkitektur.

Spiral of Archimedes, en vindeltrappe
Spiral of Archimedes, en vindeltrappe

Dette er katedralspir og vindeltrapper.

Tekniske applikationer

Archimedes' spiral er i øjeblikket meget brugt i teknik. En af videnskabsmandens opfindelser - en skrue (en prototype af en tredimensionel spiral) - blev brugt som en mekanisme til at overføre vand til kunstvandingskanaler fra lavtliggende reservoirer. Archimedes-skruen blev prototypen på skruen ("sneglen") - en anordning, der er meget brugt i forskellige maskiner til at blande flydende, bulk- og dejagtige materialer. Dens mest almindelige variant er skruerotoren i en konventionel kødkværn. Et eksempel på en anvendelse i teknikken til den arkimedeiske spiral er også en selvcentrerende borepatron. Denne mekanisme bruges i symaskiner tilvind tråden jævnt.

Nu fortjener Archimedes-spiralen særlig opmærksomhed, når der undervises i computergrafik.

Anbefalede: