Arhimedova spirala in njene manifestacije v svetu okoli nas

Arhimedova spirala in njene manifestacije v svetu okoli nas
Arhimedova spirala in njene manifestacije v svetu okoli nas
Anonim

Spirala je kljub preprostosti slike kompleksen in smiseln simbol. Že starodavni ljudje so ga uporabljali kot okrasni simbol, vzorec, ki se zlahka nanaša na les, kamne in glino. Oblika spirale združuje simetrijo in zlati rez, vizualno zaznana pa vzbuja občutek harmonije in lepote. Spirala, povezana s simboliko središča, je že dolgo začetek začetkov, od koder se začne evolucija, razvoj, gibanje življenja. Nekoč je Arhimed opozoril na njegovo obliko. Starogrški znanstvenik iz Sirakuze je preučeval obliko spiralno zvite lupine in izpeljal spiralno enačbo. Tuljava, ki jo je narisal po tej enačbi, se imenuje po njem - Arhimedova spirala.

Arhimedova spirala
Arhimedova spirala

Arhimedova tuljava

Krivulja, ki jo opisuje točka, ki se giblje s konstantno hitrostjo vzdolž žarka, ki se vrti s konstantno kotno hitrostjo okoli svojega izvora, se imenuje "Arhimedova spirala". Njegova konstrukcija je izvedena na naslednji način: njegov korak je nastavljen - a, iz središča O se nariše krog s polmerom, enakim koraku spirale, korak in krog sta razdeljena na več enakih delov, ki oštevilčijo delilne točke

Arhimedova spiralna konstrukcija
Arhimedova spiralna konstrukcija

Arhimedv svoji razpravi "O spirali" je preučeval lastnosti te oblike, z uporabo polarnih koordinat zapisal značilno lastnost njenih točk, podal konstrukcijo tangente na spiralo in določil njeno območje. Prikaže spiralo Arhimedove formule r=atheta. Znanstvenik je vedel, da je povečanje višine vijačnice vedno enakomerno.

Simbolizem

Izjemna raznolikost pomenov spiralnega simbola je presenetljiva. Zaznava se kot potek in tek časa (ciklični ritmi, sprememba sončnih in luninih faz, potek zgodovine, človeško življenje). Spirala velja za znak razvoja, vitalnosti, ki nam jo daje narava. To je želja po novih ravneh, po vašem središču, modrosti. Spirala je pogosto povezana s kačo, ki pa pooseblja modrost prednikov. Konec koncev je znano, da se kače radi zvijajo in izgledajo kot spirale.

Arhimedova spirala. spiralne galaksije
Arhimedova spirala. spiralne galaksije

V naravi se spirala manifestira v treh glavnih oblikah: zamrznjena (polžja lupina), razširitev (podobe spiralnih galaksij) ali krčenje (podobno kot vrtinec). Spiralne oblike so predstavljene od evolucijskih globin (molekul DNK) do zakonov dialektike.

Spirala je blizu kroga - najbolj idealna oblika vsega, kar je ustvarila narava. Dejansko so elementarni in naravni elementi v obliki spirale v naravi zelo pogosti. To so spiralne meglice, galaksije, vrtinci, tornadi, tornadi, rastlinske naprave. Tudi pajki vrtijo svoje mreže v spirali in zavijajo niti v spirali okoli središča. Narava ljubi ponavljanje, njene kreacije uporabljajo istoenaka načela.

Arhimedova spirala in Fibonaccijevo zaporedje

Arhimedova spirala in Fibonaccijevo zaporedje
Arhimedova spirala in Fibonaccijevo zaporedje

Arhimedova spirala je tesno povezana s Fibonaccijevim zaporedjem. Ta zakon matematike opisuje princip Arhimedove spirale in zlatega reza. Njihovo tesno povezanost je mogoče opaziti v številnih pojavih in elementih narave – v strukturi lupin mehkužcev, socvetij sončnic in sočnic, fraktalnih zelja in borovcev, ljudi in celotnih galaksij.

Spiralna simetrija

Časovni faktor v kombinaciji z vrtenjem in usmerjenim gibanjem tvori obliko spirale. Spirale, ki so prisotne v strukturi umetniških del, so povezane s časom, ne s prostorom. Prisotni so predvsem v vzorcih, redkeje v arhitekturi.

Arhimedova spirala, spiralno stopnišče
Arhimedova spirala, spiralno stopnišče

To so stolni stolpi in spiralna stopnišča.

Tehnične aplikacije

Arhimedova spirala se trenutno pogosto uporablja v inženirstvu. Eden od izumov znanstvenika - vijak (prototip tridimenzionalne spirale) - je bil uporabljen kot mehanizem za prenos vode v namakalne kanale iz nizko ležečih rezervoarjev. Arhimedov vijak je postal prototip vijaka ("polž") - naprave, ki se pogosto uporablja v različnih strojih za mešanje tekočih, razsutih in testnih materialov. Njegova najpogostejša sorta je vijačni rotor v običajnem mlinčku za meso. Primer uporabe v tehniki arhimedove spirale je tudi samocentrična vpenjalna glava. Ta mehanizem se uporablja v šivalnih strojih zaenakomerno navijanje niti.

Zdaj si Arhimedova spirala zasluži posebno pozornost pri poučevanju računalniške grafike.

Priporočena: