Spirala Archimedesa i jej przejawy w otaczającym nas świecie

Spirala Archimedesa i jej przejawy w otaczającym nas świecie
Spirala Archimedesa i jej przejawy w otaczającym nas świecie
Anonim

Spirala, pomimo prostoty obrazu, jest złożonym i znaczącym symbolem. Nawet starożytni używali go jako symbolu dekoracyjnego, wzoru, który można łatwo nakładać na drewno, kamienie i glinę. Kształt spirali łączy w sobie symetrię i złoty podział, postrzegany wizualnie wywołuje uczucie harmonii i piękna. Spirala, związana z symboliką centrum, od dawna jest początkiem początków, skąd zaczyna się ewolucja, rozwój, ruch życia. Kiedyś Archimedes zwrócił uwagę na jego formę. Starożytny grecki naukowiec z Syracuse zbadał kształt spiralnie skręconej muszli i wywnioskował równanie spirali. Cewka narysowana przez niego zgodnie z tym równaniem nosi jego imię - spirala Archimedesa.

Spirala Archimedesa
Spirala Archimedesa

Cewka Archimedesa

Krzywa opisana przez punkt poruszający się ze stałą prędkością wzdłuż wiązki obracającej się ze stałą prędkością kątową wokół swojego początku nazywana jest "spiralą Archimedesa". Jego budowa przebiega w następujący sposób: jego krok jest ustawiony - a, od środka O narysowany jest okrąg o promieniu równym stopniowi spirali, stopień i okrąg dzielą się na kilka równych części, numerując punkty podziału

Konstrukcja spiralna Archimedesa
Konstrukcja spiralna Archimedesa

Archimedesw swoim traktacie „O spirali” badał właściwości tej formy, wykorzystując współrzędne biegunowe, spisał charakterystyczną właściwość jej punktów, podał konstrukcję stycznej do spirali i określił jej powierzchnię. Wyświetla spiralę wzoru Archimedesa r=atheta. Naukowiec wiedział, że wzrost skoku helisy jest zawsze równomierny.

Symbolizm

Niezwykła różnorodność znaczeń symbolu spirali jest uderzająca. Postrzegany jest jako bieg i bieg czasu (rytmy cykliczne, zmiana faz słonecznej i księżycowej, bieg historii, życie człowieka). Spirala jest uważana za oznakę rozwoju, witalności, jaką dała nam natura. To jest pragnienie nowych poziomów, twojego centrum, mądrości. Spirala często kojarzy się z wężem, który z kolei uosabia mądrość przodków. Wiadomo przecież, że węże uwielbiają zwijać się i wyglądać jak spirale.

Spirala Archimedesa. galaktyki spiralne
Spirala Archimedesa. galaktyki spiralne

W naturze spirala przejawia się w trzech głównych formach: zamrożonej (muszla ślimaka), rozszerzającej się (obrazy galaktyk spiralnych) lub kurczącej się (podobnie do wiru). Formy spiralne prezentowane są z głębi ewolucyjnych (cząsteczki DNA) do praw dialektyki.

Spirala jest blisko koła - najbardziej idealna forma ze wszystkiego, co stworzyła natura. Rzeczywiście, pierwiastki elementarne i naturalne w postaci spirali są bardzo powszechne w przyrodzie. Są to mgławice spiralne, galaktyki, wiry, tornada, tornada, urządzenia roślinne. Nawet pająki kręcą swoje sieci w spiralę, skręcając nici w spiralę wokół środka. Natura kocha powtarzalność, jej kreacje używają tego samegote same zasady.

Spirala Archimedesa i ciąg Fibonacciego

Spirala Archimedesa i ciąg Fibonacciego
Spirala Archimedesa i ciąg Fibonacciego

Spirala Archimedesa ma ścisły związek z ciągiem Fibonacciego. To prawo matematyki opisuje zasadę spirali Archimedesa i złotej sekcji. Ich ścisły związek można zaobserwować w wielu zjawiskach i elementach przyrody - w budowie muszli mięczaków, kwiatostanów słonecznika i sukulentów, fraktalnej kapusty i szyszek sosnowych, ludzi i całych galaktyk.

Symetria spiralna

Czynnik czasu w połączeniu z obrotem i ruchem kierunkowym tworzy kształt spirali. Spirale obecne w strukturze dzieł sztuki związane są z czasem, a nie z przestrzenią. Występują głównie we wzorach, rzadziej w architekturze.

Spirala Archimedesa, kręcone schody
Spirala Archimedesa, kręcone schody

To są iglice katedry i spiralne schody.

Zastosowania techniczne

Spirala Archimedesa jest obecnie szeroko stosowana w inżynierii. Jeden z wynalazków naukowca – śruba (prototyp trójwymiarowej spirali) – został wykorzystany jako mechanizm przenoszenia wody do kanałów irygacyjnych z nisko położonych zbiorników. Ślimak Archimedesa stał się prototypem ślimaka ("ślimak") - urządzenia szeroko stosowanego w różnych maszynach do mieszania materiałów płynnych, sypkich i ciastowatych. Jego najczęstszą odmianą jest rotor śrubowy w konwencjonalnej maszynce do mięsa. Przykładem zastosowania w technice spirali Archimedesa jest również samocentrujący uchwyt. Mechanizm ten jest stosowany w maszynach do szycia donawijanie nitki równomiernie.

Teraz spirala Archimedesa zasługuje na szczególną uwagę podczas nauczania grafiki komputerowej.

Zalecana: