Spirala lui Arhimede și manifestările sale în lumea din jurul nostru

Spirala lui Arhimede și manifestările sale în lumea din jurul nostru
Spirala lui Arhimede și manifestările sale în lumea din jurul nostru
Anonim

Spirala, în ciuda simplității imaginii, este un simbol complex și semnificativ. Chiar și oamenii antici l-au folosit ca simbol decorativ, un model care se aplică cu ușurință pe lemn, pietre și lut. Forma spiralei combină simetria și raportul de aur; atunci când este percepută vizual, evocă un sentiment de armonie și frumusețe. Spirala, asociată cu simbolismul centrului, a fost mult timp începutul începuturilor, de unde pleacă evoluția, dezvoltarea, mișcarea vieții. La un moment dat, Arhimede a atras atenția asupra formei sale. Un om de știință grec antic din Siracuza a studiat forma unei cochilii răsucite în spirală și a dedus ecuația spirală. Bobina desenată de el conform acestei ecuații poartă numele lui - spirala lui Arhimede.

Spirala lui Arhimede
Spirala lui Arhimede

Bobina lui Arhimede

O curbă descrisă de un punct care se mișcă cu viteză constantă de-a lungul unui fascicul care se rotește cu o viteză unghiulară constantă în jurul originii sale se numește „spirala lui Arhimede”. Construcția sa se realizează după cum urmează: treapta sa este stabilită - a, se trasează un cerc din centrul O cu o rază egală cu pasul spiralei, treapta și cercul sunt împărțite în mai multe părți egale, numerotând punctele de diviziune.

Construcția în spirală a lui Arhimede
Construcția în spirală a lui Arhimede

Arhimedeîn tratatul său „Despre spirală” a studiat proprietățile acestei forme, folosind coordonatele polare, a notat proprietatea caracteristică a punctelor sale, a dat construcția unei tangente la spirală și i-a determinat aria. Afișează spirala lui Arhimede formula r=atheta. Omul de știință știa că creșterea pasului helixului este întotdeauna uniformă.

Simbolism

Varietatea extraordinară de semnificații a simbolului spirală este izbitoare. Este percepută ca cursul și mersul timpului (ritmuri ciclice, schimbarea fazelor solare și lunare, cursul istoriei, viața umană). Spirala este considerată un semn de dezvoltare, vitalitate pe care ne-o dă natură. Aceasta este o dorință pentru noi niveluri, pentru centrul tău, înțelepciunea. Spirala este adesea asociată cu șarpele, care, la rândul său, personifică înțelepciunea strămoșilor. La urma urmei, se știe că șerpii le place să se încovoaie și să arate ca spirale.

Spirala lui Arhimede. galaxii spirale
Spirala lui Arhimede. galaxii spirale

În natură, spirala se manifestă în trei forme principale: înghețată (coaja de melc), în expansiune (imagini ale galaxiilor spirale) sau în contractare (asemănătoare unui vârtej). Formele spiralate sunt prezentate de la adâncimi evolutive (molecule de ADN) până la legile dialecticii.

Spirala este aproape de cerc - cea mai ideală formă dintre tot ce a creat natura. Într-adevăr, elementele elementare și naturale sub formă de spirală sunt foarte comune în natură. Acestea sunt nebuloase spiralate, galaxii, vârtejuri, tornade, tornade, dispozitive vegetale. Chiar și păianjenii își învârt pânzele în spirală, răsucind firele în spirală în jurul centrului. Natura iubește repetiția, creațiile ei folosesc la felaceleași principii.

Spirala lui Arhimede și succesiunea Fibonacci

Spirala lui Arhimede și succesiunea Fibonacci
Spirala lui Arhimede și succesiunea Fibonacci

Spirala lui Arhimede are o relație strânsă cu succesiunea Fibonacci. Această lege a matematicii descrie principiul spiralei lui Arhimede și al secțiunii de aur. Relația lor strânsă poate fi observată în multe fenomene și elemente ale naturii - în structura cochiliilor de moluște, inflorescențe de floarea soarelui și plante suculente, varză fractală și conuri de pin, oameni și galaxii întregi.

Simetria spirală

Factorul timp, combinat cu rotația și mișcarea direcțională, formează forma unei spirale. Spiralele prezente în structura operelor de artă sunt legate de timp, nu de spațiu. Sunt prezente în principal în modele, mai rar în arhitectură.

Spirala lui Arhimede, o scară în spirală
Spirala lui Arhimede, o scară în spirală

Acestea sunt turle de catedrală și scări în spirală.

Aplicații tehnice

Spirala lui Arhimede este utilizată în prezent pe scară largă în inginerie. Una dintre invențiile omului de știință - un șurub (un prototip de spirală tridimensională) - a fost folosită ca mecanism pentru transferul apei în canalele de irigare din rezervoare joase. Șurubul lui Arhimede a devenit prototipul șurubului („melc”) - un dispozitiv utilizat pe scară largă în diverse mașini pentru amestecarea materialelor lichide, vrac și aluoase. Cea mai comună varietate a sa este rotorul cu șurub într-o mașină de tocat carne convențională. Un exemplu de aplicare în tehnica spiralei arhimediene este, de asemenea, o mandrina cu autocentrare. Acest mecanism este folosit la mașinile de cusut ptînfășurați firul uniform.

Acum, spirala lui Arhimede merită o atenție specială atunci când predați grafica pe computer.

Recomandat: