Spiral Archimedes dan manifestasinya di dunia sekitar kita

Spiral Archimedes dan manifestasinya di dunia sekitar kita
Spiral Archimedes dan manifestasinya di dunia sekitar kita
Anonim

Spiral, meskipun gambarnya sederhana, adalah simbol yang kompleks dan bermakna. Bahkan orang kuno menggunakannya sebagai simbol dekoratif, pola yang mudah diterapkan pada kayu, batu, dan tanah liat. Bentuk spiral menggabungkan simetri dan rasio emas; ketika dilihat secara visual, itu membangkitkan perasaan harmoni dan keindahan. Spiral, terkait dengan simbolisme pusat, telah lama menjadi awal permulaan, dari mana evolusi, perkembangan, pergerakan kehidupan dimulai. Pada suatu waktu, Archimedes menarik perhatian pada bentuknya. Seorang ilmuwan Yunani kuno dari Syracuse mempelajari bentuk cangkang yang dipilin secara spiral dan menyimpulkan persamaan spiral. Kumparan yang ditarik olehnya menurut persamaan ini dinamai menurut namanya - spiral Archimedes.

Spiral Archimedes
Spiral Archimedes

kumparan Archimedes

Kurva yang digambarkan oleh sebuah titik yang bergerak dengan kecepatan konstan sepanjang balok yang berputar dengan kecepatan sudut konstan di sekitar titik asalnya disebut "spiral Archimedes". Konstruksinya dilakukan sebagai berikut: langkahnya diatur - a, sebuah lingkaran ditarik dari pusat O dengan jari-jari yang sama dengan langkah spiral, langkah dan lingkaran dibagi menjadi beberapa bagian yang sama, memberi nomor pada titik-titik pembagian.

Konstruksi spiral Archimedes
Konstruksi spiral Archimedes

Archimedesdalam risalahnya "On the Spiral" ia mempelajari sifat-sifat bentuk ini, menggunakan koordinat kutub, ia menuliskan sifat-sifat karakteristik dari titik-titiknya, memberikan konstruksi garis singgung pada spiral dan menentukan luasnya. Menampilkan spiral dari rumus Archimedes r=atheta. Ilmuwan tahu bahwa peningkatan nada heliks selalu seragam.

Simbolisme

Keragaman makna yang luar biasa dari simbol spiral sangat mencolok. Itu dianggap sebagai perjalanan dan waktu (ritme siklus, perubahan fase matahari dan bulan, perjalanan sejarah, kehidupan manusia). Spiral dianggap sebagai tanda perkembangan, vitalitas yang diberikan kepada kita secara alami. Ini adalah keinginan untuk tingkat baru, untuk pusat Anda, kebijaksanaan. Spiral sering dikaitkan dengan ular, yang, pada gilirannya, melambangkan kebijaksanaan leluhur. Bagaimanapun, diketahui bahwa ular suka meringkuk dan terlihat seperti spiral.

Spiral Archimedes. galaksi spiral
Spiral Archimedes. galaksi spiral

Di alam, spiral memanifestasikan dirinya dalam tiga bentuk utama: beku (cangkang siput), mengembang (gambar galaksi spiral) atau mengerut (mirip dengan pusaran air). Bentuk spiral disajikan dari kedalaman evolusi (molekul DNA) hingga hukum dialektika.

Spiral itu dekat dengan lingkaran - bentuk paling ideal dari semua yang diciptakan alam. Memang, unsur dan unsur alam dalam bentuk spiral sangat umum di alam. Ini adalah nebula spiral, galaksi, pusaran air, tornado, tornado, perangkat tanaman. Bahkan laba-laba memutar jaringnya dalam bentuk spiral, memutar benang dalam bentuk spiral di sekitar pusatnya. Alam menyukai pengulangan, ciptaannya menggunakan hal yang samaprinsip yang sama.

Archimedes spiral dan barisan Fibonacci

Deret Archimedes spiral dan Fibonacci
Deret Archimedes spiral dan Fibonacci

Spiral Archimedes memiliki hubungan dekat dengan deret Fibonacci. Hukum matematika ini menjelaskan prinsip spiral Archimedes dan bagian emas. Hubungan dekat mereka dapat diamati dalam banyak fenomena dan elemen alam - dalam struktur cangkang moluska, perbungaan bunga matahari dan tanaman sukulen, kubis fraktal dan kerucut pinus, manusia dan seluruh galaksi.

Spiral simetri

Faktor waktu, dikombinasikan dengan gerakan rotasi dan arah, membentuk bentuk spiral. Spiral yang ada dalam struktur karya seni berkaitan dengan waktu, bukan ruang. Mereka hadir terutama dalam pola, lebih jarang dalam arsitektur.

Spiral Archimedes, tangga spiral
Spiral Archimedes, tangga spiral

Ini adalah menara katedral dan tangga spiral.

Aplikasi teknis

Spiral Archimedes saat ini banyak digunakan di bidang teknik. Salah satu penemuan ilmuwan - sekrup (prototipe spiral tiga dimensi) - digunakan sebagai mekanisme untuk mentransfer air ke saluran irigasi dari reservoir dataran rendah. Sekrup Archimedes menjadi prototipe sekrup ("siput") - perangkat yang banyak digunakan di berbagai mesin untuk mencampur bahan cair, curah, dan adonan. Variasi yang paling umum adalah rotor sekrup pada penggiling daging konvensional. Contoh aplikasi dalam teknik spiral Archimedean juga merupakan chuck pemusatan diri. Mekanisme ini digunakan pada mesin jahit untuk:melilitkan benang secara merata.

Sekarang spiral Archimedes perlu mendapat perhatian khusus saat mengajar grafik komputer.

Direkomendasikan: