Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Real Life Parabola-eksempler

En parabola er en strakt U-formet geometrisk form. Det kan laves ved tværsnit af en kegle. Menaechmus bestemte, at den matematiske ligning af en parabola er repræsenteret som y \u003d x 2 på en xy-akse.

TL; DR (for lang; læste ikke)

Parabolas kan være set i naturen eller i menneskeskabte genstande. Fra stier med kastede baseballer, til parabolantenner, til springvand, er denne geometriske form udbredt og fungerer endda til at hjælpe med at fokusere lys og radiobølger.
Everyday Parabolas

Parabolas kan faktisk ses overalt, i naturen såvel som menneskeskabte genstande. Overvej en springvand. Vandet, der skydes i luften ved springvandene, falder tilbage i en parabolsk sti. En kugle, der smides i luften, følger også en parabolsk sti. Galileo havde demonstreret dette. Alle, der kører på en rutschebane, vil også være bekendt med stigningen og faldet, der er skabt af banens parabolas.
Parabolas in Architecture and Engineering

Selv arkitektur og ingeniørprojekter afslører brugen af parabolas. Parabolske former kan ses i The Parabola, en struktur i London, der blev bygget i 1962, og som kan prale af et kobbertak med parabolske og hyperboliske linjer. Den berømte Golden Gate Bridge i San Francisco, Californien, har parabol på hver side af dens sidespænd eller tårne.
Brug af paraboliske reflektorer til at fokusere lys.

Paraboler bruges også ofte, når lyset skal fokuseres. I løbet af århundreder gennemgik fyrtårne mange variationer og forbedringer af det lys, de kunne udsende. Flade overflader spredte lys for meget til at være nyttige for søfarende. Kugleformede reflekser øgede lysstyrken, men kunne ikke give en kraftig bjælke. Men ved hjælp af en parabelformet reflektor hjalp man med at fokusere lys ind i en bjælke, der kunne ses i lange afstande. De første kendte parabolske fyrreflektorer dannede grundlaget for et fyrtårn i Sverige i 1738. Mange forskellige versioner af parabolske reflektorer ville blive implementeret over tid med det formål at reducere spildt lys og forbedre overfladen af parabolen. Til sidst blev parabolsk refleksion af glas at foretrække, og da elektriske lys ankom, viste kombinationen sig at være en effektiv måde at tilvejebringe en fyrbjælke.

Den samme proces gælder for forlygter. Forseglede bjælker med billys fra 1940'erne til 1980'erne brugte parabolske reflekser og glaslinser til at koncentrere lysstråler fra pærer, hvilket bidrog til at køre synligheden. Senere kunne mere effektive plastforlygter formes på en sådan måde, at der ikke var behov for en linse. Disse plastreflektorer bruges ofte i forlygter i dag.

Brug af parabolsk reflektorer til at koncentrere lys hjælper nu solenergisektoren. Flade fotovoltaiske systemer absorberer solens lys og frie elektroner, men koncentrer den ikke. Et buet fotovoltaisk spejl kan imidlertid koncentrere solenergien meget mere effektivt. Kæmpe krumme spejle udgør det enorme Gila Bend-parabolske solanlæg, Solana. Sollyset er fokuseret af den parabolske spejlform på en sådan måde, at den genererer meget høj varme. Dette opvarmer rør af syntetisk olie ved tragtet i hvert spejl, som derefter enten kan generere damp til strøm eller opbevares i massive tanke med smeltet salt for at lagre energi til senere. Den paraboliske form af disse spejle gør det muligt at lagre og fremstille mere energi, hvilket gør processen mere effektiv.
Parabolas i rumfart |

Den skinnende, strakte bue af en raketopskæring giver måske det mest slående eksempel på en parabel. Når en raket eller et andet ballistisk objekt udsættes, følger den en parabolsk sti eller bane. Denne parabolske bane er blevet brugt i rumfart i årtier. Faktisk kan fly skabe miljøer med nul- og tyngdekraft ved at flyve i parabol. Særlige fly flyver i en stejl vinkel, hvilket giver en oplevelse med højere tyngdekraft og falder derefter ind i det, der kaldes freefall, hvilket giver en nul-tyngdekraftoplevelse. Den eksperimentelle testpilot Chuck Yeager gennemgik sådanne test. Dette har givet enorm forskning for både menneskelige piloter og deres tolerance over for rumflyvning og flyvning i forskellige tyngdekraften til at udføre eksperimenter, der kræver lav eller nul tyngdekraft. Sådanne parabolske flyvninger sparer penge ved ikke at skulle udføre hvert eksperiment i selve rummet. Disse strukturer har en parabolsk form, der tillader reflektion og fokus af radiobølger.

På stort set samme måde som lys kan bøjes, kan elektroner også være. Det er blevet opdaget, at elektronstråler kan sendes gennem holografisk film og krumme rundt om barrierer på en parabolsk måde. Disse kaldes luftige bjælker, og de bliver ikke svage og diffrakterer. Disse bjælker kan vise sig at være nyttige ved billeddannelse.

Fra rumflyvning og billygter til broer og forlystelsesparker kan paraboler ses overalt. En parabola er ikke kun en elegant geometrisk form, dens funktionelle evne hjælper menneskeheden på mange måder.