Звичайна воронка, утворена водою, яка витікає з ванни; руйнівний смерч, який нищить усе на своєму шляху; велична круговерть гігантського космічного вихору туманностей і галактик - усі вони мають
форму спіралей.
Властивості логарифмічної спіралі так глибоко вразили швейцарського математика Якоба Бернуллі, що він заповів висікти її на своєму надгробному камені, додавши латинську фразу “EADEM MUTATA RESURGO” - «Змінена, відроджуюсь такою ж».
Одну з перших спіралей, описану Архімедом, нам продемонструє світлячок. Відправимо його у подорож уздовж секундної стрілки годинника, вважаючи, що він буде переміщуватися зі сталою швидкістю, не звертаючи уваги на рівномірний рух стрілки годинника по колу. Якщо уявити нескінченно довгу стрілку, то жучок
висвітить нам спіраль Архімеда.Властивості спіралі Архімед запропонував використати для розв’язання однієї задачі давнини – задачі про трисекцію кута. Чотири дуги кола, які відтинають на радіусі три рівних відрізки, у точках перетину зі спіраллю Архімеда ділять кут на три рівні частини.
Архімед розв’язав доволі важкі
задачі з обчислення площі фігури, обмеженої першим витком спіралі. А це давало
можливість розв’язати задачу про квадратуру круга.
А ось відео побудови спіралі Архімеда:
А ось відео побудови спіралі Архімеда:
Тепер
розглянемо ще одну дивовижну спіраль, яку цього
разу намалюють три світлячки. Нехай рівновіддалені один від одного, тобто у вершинах правильного трикутника, жучки А, Б і
С, вирішили познайомитися один із
одним. А попрямував до Б, Б - до С, С - до А. Мандруючи
зі сталою швидкістю, у будь-який
момент світлячки будуть
розташовуватися у вершинах
правильного трикутника, подібного до
вихідного. Кожний світлячок при
цьому окреслить дугу логарифмічної
спіралі.
Уперше про логарифмічну спіраль йдеться в одному з листів французького математика Рене Декарта в 1638 р. Побачити її можна, наприклад, у витках мушлі. Насіння у квітці соняшника також розташоване по кривих, які близькі до дуг логарифмічної спіралі.
Одна з важливих властивостей спіралі полягає в тому, що довільний промінь, який виходить із її полюса, перетинає будь-який виток спіралі під
одним і тим же кутом. Цю властивість застосовують у різальних машинах. Кут
різання такого механізму сталий уздовж усієї кромки рухомого ножа.
Відео: "Як накреслити золоту спіраль?"
Відео: "Як накреслити золоту спіраль?"
Виявляється, трубу, яка підводить струмінь води до
лопастей турбінного колеса на гідроелектростанції, також потрібно закручувати
по логарифмічній спіралі. Тоді втрати енергії води, яка рухається, будуть
мінімальними. Якщо обертати спіраль навколо полюса в один і той же бік, то
можна спостерігати її вдаване розтягування або стиснення.
• Сучасна
наука
вважає, що Всесвіт розвивається по так званій золотій спіралі, що будується
саме за допомогою золотого коефіцієнта.
Немає коментарів:
Дописати коментар