Arkhimédész spirálja és megnyilvánulásai a minket körülvevő világban

Arkhimédész spirálja és megnyilvánulásai a minket körülvevő világban
Arkhimédész spirálja és megnyilvánulásai a minket körülvevő világban
Anonim

A spirál a kép egyszerűsége ellenére összetett és értelmes szimbólum. Még az ókori emberek is díszítő szimbólumként használták, olyan mintaként, amely könnyen alkalmazható fára, kövekre és agyagra. A spirál formája a szimmetriát és az aranymetszés ötvözi, vizuálisan érzékelve a harmónia és a szépség érzetét kelti. A középpont szimbolikájához kapcsolódó spirál régóta a kezdetek kezdete, innen indul a fejlődés, fejlődés, az élet mozgása. Arkhimédész egy időben felhívta a figyelmet a formájára. Egy ókori görög tudós Siracusából egy spirálisan csavart héj alakját tanulmányozta, és levezette a spirálegyenletet. Az általa az egyenlet alapján rajzolt tekercset róla nevezték el - Arkhimédész spiráljáról.

Arkhimédész spirálja
Arkhimédész spirálja

Arkhimédész tekercs

Az origója körül állandó szögsebességgel forgó nyaláb mentén állandó sebességgel mozgó pont által leírt görbét "Arkhimédész spirálnak" nevezzük. Felépítése a következőképpen történik: lépését beállítjuk - a, az O középpontból egy kört húzunk, amelynek sugara megegyezik a spirál lépcsőjével, a lépést és a kört több egyenlő részre osztjuk, megszámozva az osztási pontokat

Archimedes spirál konstrukció
Archimedes spirál konstrukció

Arkhimédész"A spirálról" című értekezésében ennek a formának a tulajdonságait tanulmányozta, polárkoordináták segítségével feljegyezte pontjainak jellemző tulajdonságait, szerkesztette a spirál érintőjét és meghatározta a területét. Megjeleníti az Arkhimédész képlet spirálját: r=athéta. A tudós tudta, hogy a hélix emelkedése mindig egyenletes.

Szimbolizmus

A spirálszimbólum jelentéseinek rendkívüli változatossága feltűnő. Úgy érzékeljük, mint az idő lefolyását és futását (ciklikus ritmusok, a nap- és holdfázisok változása, a történelem menete, az emberi élet). A spirált a fejlődés, az életerő jelének tekintik, amelyet a természet adott nekünk. Ez új szintek, középpontotok, bölcsesség iránti vágy. A spirált gyakran a kígyóval társítják, amely viszont megszemélyesíti az ősök bölcsességét. Hiszen köztudott, hogy a kígyók szeretnek összegömbölyödni és spirálnak nézni.

Arkhimédész spirálja. spirálgalaxisok
Arkhimédész spirálja. spirálgalaxisok

A természetben a spirál három fő formában nyilvánul meg: fagyott (csigaház), táguló (spirálgalaxisok képei) vagy összehúzódó (hasonlóan az örvényhez). A spirálformák az evolúciós mélységektől (DNS-molekulák) a dialektika törvényeiig jelennek meg.

A spirál közel áll egy körhöz – a legideálisabb formája mindannak, amit a természet alkotott. Valójában a spirál formájú elemi és természetes elemek nagyon gyakoriak a természetben. Ezek spirális ködök, galaxisok, örvények, tornádók, tornádók, növényi eszközök. Még a pókok is spirálban forgatják hálójukat, és a szálakat spirálban csavarják a középpont körül. A természet szereti az ismétlést, alkotásai is ezt használjákugyanazok az elvek.

Arkhimédész-spirál és Fibonacci-szekvencia

Archimedes spirál és Fibonacci sorozat
Archimedes spirál és Fibonacci sorozat

Arkhimédész spirálja szoros kapcsolatban áll a Fibonacci sorozattal. Ez a matematikai törvény az Arkhimédész-spirál és az aranymetszet elvét írja le. Szoros kapcsolatuk a természet számos jelenségében és elemében megfigyelhető - puhatestűek héjának, napraforgó virágzatának és pozsgás növényeknek, fraktálkáposzta és fenyőtobozok, ember és egész galaxisok szerkezetében.

Spirális szimmetria

Az időtényező a forgással és az iránymozgással kombinálva spirál alakot alkot. A műalkotások szerkezetében jelenlévő spirálok az időhöz kapcsolódnak, nem a térhez. Főleg mintákban vannak jelen, az építészetben ritkábban.

Archimedes spirálja, csigalépcső
Archimedes spirálja, csigalépcső

Ezek a katedrális tornyai és csigalépcsői.

Műszaki alkalmazások

Arkhimédész spirálját jelenleg széles körben használják a mérnöki iparban. A tudós egyik találmányát - egy csavart (egy háromdimenziós spirál prototípusát) - olyan mechanizmusként használták, amely az alacsonyan fekvő tározókból vizet juttatott az öntözőcsatornákba. Az Archimedes-csavar lett a csavar ("csiga") prototípusa - egy olyan eszköz, amelyet széles körben használnak különféle gépekben folyékony, ömlesztett és tésztaszerű anyagok keverésére. Legelterjedtebb változata a hagyományos húsdaráló csavaros rotorja. Az arkhimédeszi spirál technikájának egyik példája az önközpontú tokmány is. Ezt a mechanizmust varrógépekben használjákegyenletesen tekerje fel a menetet.

Most az Arkhimédész-spirál külön figyelmet érdemel a számítógépes grafika tanítása során.

Ajánlott: