مارپیچ ارشمیدس و تظاهرات آن در دنیای اطراف ما

مارپیچ ارشمیدس و تظاهرات آن در دنیای اطراف ما
مارپیچ ارشمیدس و تظاهرات آن در دنیای اطراف ما
Anonim

مارپیچ، با وجود سادگی تصویر، نمادی پیچیده و معنادار است. حتی مردم باستان از آن به عنوان یک نماد تزئینی استفاده می کردند، الگویی که به راحتی روی چوب، سنگ و خاک رس اعمال می شود. شکل مارپیچ ترکیبی از تقارن و نسبت طلایی است؛ زمانی که به صورت بصری درک شود، احساس هماهنگی و زیبایی را القا می کند. مارپیچ، که با نمادگرایی مرکز مرتبط است، از دیرباز آغاز آغاز شده است، جایی که تکامل، توسعه، حرکت زندگی آغاز می شود. در یک زمان، ارشمیدس توجه را به شکل آن جلب کرد. یک دانشمند یونانی باستان از سیراکوز شکل یک پوسته پیچ خورده مارپیچی را مطالعه کرد و معادله مارپیچی را استنباط کرد. سیم پیچی که او طبق این معادله کشیده است به نام او - مارپیچ ارشمیدس - نامگذاری شده است.

مارپیچ ارشمیدس
مارپیچ ارشمیدس

کلاف ارشمیدس

منحنی که با حرکت نقطه ای با سرعت ثابت در امتداد پرتویی که با سرعت زاویه ای ثابت حول مبدا خود می چرخد توصیف می شود "مارپیچ ارشمیدس" نامیده می شود. ساخت آن به شرح زیر انجام می شود: مرحله آن تنظیم شده است - a، دایره ای از مرکز O با شعاع برابر با پله مارپیچ کشیده می شود، پله و دایره به چندین قسمت مساوی تقسیم می شوند و نقاط تقسیم را شماره گذاری می کنند.

ساخت مارپیچ ارشمیدس
ساخت مارپیچ ارشمیدس

ارشمیدسوی در رساله خود "درباره مارپیچ" به بررسی خواص این شکل پرداخت و با استفاده از مختصات قطبی ویژگی مشخصه نقاط آن را یادداشت کرد و مماس بر مارپیچ را ساخت و مساحت آن را تعیین کرد. مارپیچ فرمول ارشمیدس r=aتتا را نشان می دهد. دانشمند می دانست که افزایش گام مارپیچ همیشه یکنواخت است.

سمبولیسم

تنوع فوق العاده معانی نماد مارپیچ چشمگیر است. این به عنوان سیر و اجرای زمان درک می شود (ریتم های چرخه ای، تغییر فازهای خورشیدی و قمری، سیر تاریخ، زندگی انسان). مارپیچ به عنوان نشانه ای از توسعه در نظر گرفته می شود، سرزندگی که طبیعت به ما داده است. این میل به سطوح جدید، برای مرکز شما، خرد است. مارپیچ اغلب با مار مرتبط است، که به نوبه خود، حکمت اجداد را نشان می دهد. به هر حال، مشخص است که مارها عاشق خم شدن و شبیه به مارپیچ هستند.

مارپیچ ارشمیدس. کهکشان های مارپیچی
مارپیچ ارشمیدس. کهکشان های مارپیچی

در طبیعت، مارپیچ خود را به سه شکل اصلی نشان می دهد: یخ زده (پوسته حلزون)، در حال گسترش (تصاویر کهکشان های مارپیچی) یا منقبض (شبیه به گرداب). اشکال مارپیچی از اعماق تکاملی (مولکول‌های DNA) تا قوانین دیالکتیک ارائه می‌شوند.

مارپیچ به یک دایره نزدیک است - ایده آل ترین شکل از همه چیزهایی که طبیعت ایجاد کرده است. در واقع، عناصر عنصری و طبیعی به شکل مارپیچ در طبیعت بسیار رایج هستند. اینها سحابی های مارپیچی، کهکشان ها، گرداب ها، گردبادها، گردبادها، دستگاه های گیاهی هستند. حتی عنکبوت ها تارهای خود را به صورت مارپیچی می چرخانند و نخ ها را به صورت مارپیچی در اطراف مرکز می پیچند. طبیعت عاشق تکرار است، خلاقیت های او نیز از همین کار استفاده می کنندهمان اصول.

مارپیچ ارشمیدس و دنباله فیبوناچی

مارپیچ ارشمیدس و دنباله فیبوناچی
مارپیچ ارشمیدس و دنباله فیبوناچی

مارپیچ ارشمیدس رابطه نزدیکی با دنباله فیبوناچی دارد. این قانون ریاضیات اصل مارپیچ ارشمیدس و بخش طلایی را توصیف می کند. ارتباط نزدیک آنها را می توان در بسیاری از پدیده ها و عناصر طبیعت مشاهده کرد - در ساختار پوسته نرم تنان، گل آذین آفتابگردان و گیاهان آبدار، کلم فراکتال و مخروط کاج، انسان و کل کهکشان ها.

تقارن مارپیچی

فاکتور زمان، همراه با چرخش و حرکت جهت، شکل یک مارپیچ را تشکیل می دهد. مارپیچ های موجود در ساختار آثار هنری مربوط به زمان است نه مکان. آنها عمدتاً در الگوها و کمتر در معماری وجود دارند.

مارپیچ ارشمیدس، یک پلکان مارپیچ
مارپیچ ارشمیدس، یک پلکان مارپیچ

اینها مناره های کلیسای جامع و پله های مارپیچ هستند.

کاربردهای فنی

مارپیچ ارشمیدس در حال حاضر به طور گسترده در مهندسی استفاده می شود. یکی از اختراعات این دانشمند - یک پیچ (نمونه اولیه یک مارپیچ سه بعدی) - به عنوان مکانیزمی برای انتقال آب به کانال های آبیاری از مخازن کم ارتفاع استفاده شد. پیچ ارشمیدس به نمونه اولیه پیچ ("حلزون") تبدیل شد - دستگاهی که به طور گسترده در ماشین های مختلف برای مخلوط کردن مواد مایع، حجیم و خمیری استفاده می شود. رایج ترین نوع آن روتور پیچی در چرخ گوشت معمولی است. نمونه ای از کاربرد در تکنیک مارپیچ ارشمیدسی نیز یک چاک خود محور است. این مکانیزم در چرخ خیاطی براینخ به طور یکنواخت.

اکنون مارپیچ ارشمیدس هنگام آموزش گرافیک کامپیوتری سزاوار توجه ویژه است.

توصیه شده: