Espiral d'Arquímedes i les seves manifestacions al món que ens envolta

Espiral d'Arquímedes i les seves manifestacions al món que ens envolta
Espiral d'Arquímedes i les seves manifestacions al món que ens envolta
Anonim

L'espiral, malgrat la senzillesa de la imatge, és un símbol complex i significatiu. Fins i tot els antics l'utilitzaven com a símbol decoratiu, un patró que s'aplica fàcilment a la fusta, les pedres i l'argila. La forma de l'espiral combina la simetria i la proporció àuria; quan es percep visualment, evoca una sensació d'harmonia i bellesa. L'espiral, associada al simbolisme del centre, ha estat durant molt de temps l'inici dels inicis, d'on parteix l'evolució, el desenvolupament, el moviment de la vida. En un moment, Arquímedes va cridar l'atenció sobre la seva forma. Un antic científic grec de Siracusa va estudiar la forma d'una closca en espiral i va deduir l'equació en espiral. La bobina dibuixada per ell segons aquesta equació porta el seu nom: l'espiral d'Arquimedes.

Espiral d'Arquimedes
Espiral d'Arquimedes

Bobina d'Arquímedes

Una corba descrita per un punt que es mou a una velocitat constant al llarg d'un feix que gira a una velocitat angular constant al voltant del seu origen s'anomena "espiral d'Arquímedes". La seva construcció es realitza de la següent manera: el seu pas s'estableix - a, es dibuixa un cercle des del centre O amb un radi igual al pas de l'espiral, el pas i el cercle es divideixen en diverses parts iguals, numerant els punts de divisió..

Construcció en espiral d'Arquimedes
Construcció en espiral d'Arquimedes

Arquímedesen el seu tractat "Sobre l'espiral" va estudiar les propietats d'aquesta forma, utilitzant coordenades polars, va anotar la propietat característica dels seus punts, va donar la construcció d'una tangent a l'espiral i va determinar la seva àrea. Mostra l'espiral de la fórmula d'Arquimedes r=atheta. El científic sabia que l'augment del to de l'hèlix és sempre uniforme.

Simbolisme

L'extraordinària varietat de significats del símbol en espiral és sorprenent. Es percep com el curs i el curs del temps (ritmes cíclics, canvi de fases solar i lunar, curs de la història, vida humana). L'espiral es considera un signe de desenvolupament, vitalitat que ens dona la natura. Això és un desig de nous nivells, pel teu centre, saviesa. L'espiral s'associa sovint amb la serp, que, al seu torn, personifica la saviesa dels avantpassats. Al cap i a la fi, se sap que a les serps els encanta arrossegar-se i semblar espirals.

Espiral d'Arquimedes. galàxies espirals
Espiral d'Arquimedes. galàxies espirals

A la natura, l'espiral es manifesta en tres formes principals: congelada (closca de cargol), expandint-se (imatges de galàxies espirals) o contraint-se (semblant a un remolí). Les formes espirals es presenten des de les profunditats evolutives (molècules d'ADN) fins a les lleis de la dialèctica.

L'espiral està a prop d'un cercle: la forma més ideal de tot el que ha creat la natura. De fet, els elements elementals i naturals en forma d'espiral són molt comuns a la natura. Es tracta de nebuloses espirals, galàxies, remolins, tornados, tornados, dispositius vegetals. Fins i tot les aranyes fan girar les seves xarxes en espiral, retorçant els fils en espiral al voltant del centre. A la natura li encanta la repetició, les seves creacions utilitzen el mateixmateixos principis.

Espiral d'Arquímedes i seqüència de Fibonacci

Espiral d'Arquimedes i seqüència de Fibonacci
Espiral d'Arquimedes i seqüència de Fibonacci

L'espiral d'Arquímedes té una estreta relació amb la seqüència de Fibonacci. Aquesta llei de les matemàtiques descriu el principi de l'espiral d'Arquimedes i la secció àuria. La seva estreta relació es pot observar en molts fenòmens i elements de la natura: en l'estructura de closques de mol·luscs, inflorescències de gira-sol i plantes suculentes, cols fractals i pinyes, humans i galàxies senceres.

Simetria en espiral

El factor temps, combinat amb la rotació i el moviment direccional, forma la forma d'una espiral. Les espirals presents en l'estructura de les obres d'art estan relacionades amb el temps, no amb l'espai. Estan presents principalment en els patrons, amb menys freqüència en l'arquitectura.

Espiral d'Arquimedes, una escala de cargol
Espiral d'Arquimedes, una escala de cargol

Aquestes són les torres de la catedral i les escales de cargol.

Aplicacions tècniques

L'espiral d'Arquímedes s'utilitza actualment àmpliament en enginyeria. Un dels invents del científic -un cargol (un prototip d'espiral tridimensional)- es va utilitzar com a mecanisme per transferir l'aigua als canals de reg des d'embassaments baixos. El cargol d'Arquimedes es va convertir en el prototip del cargol ("caragol"), un dispositiu molt utilitzat en diverses màquines per barrejar materials líquids, a granel i pastosos. La seva varietat més comuna és el rotor de cargol en una picadora de carn convencional. Un exemple d'aplicació en la tècnica de l'espiral d'Arquimède és també un mandril autocentrant. Aquest mecanisme s'utilitza en màquines de cosir perenrotllar el fil de manera uniforme.

Ara l'espiral d'Arquimedes mereix una atenció especial a l'hora d'ensenyar gràfics per ordinador.

Recomanat: