Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Math

Real Life Parabola Examples

En parabola er en strakt U-formet geometrisk form. Det kan gøres ved tværsnitsning af en kegle. Menaechmus bestemmer, at en parabolas matematiske ligning er repræsenteret som y = x 2 på en xy-akse.

TL; DR (for lang, ikke læst)

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

Everyday Parabolas

Paraboler kan faktisk , ses overalt, både i naturen og i menneskeskabte genstande. Overvej en springvand. Vandet, der er skudt ind i luften ved springvandet, falder tilbage i en parabolisk vej. En bold kastet i luften følger også en parabolbane. Galileo havde demonstreret dette. Enhver, der kører en rutsjebane, vil også være bekendt med stigningen og faldet skabt af sporets paraboler.

Paraboler i arkitektur og ingeniørfag

Selv arkitektur og ingeniørprojekter afslører brugen af ​​paraboler. Parabolformer kan ses i The Parabola, en bygning i London bygget i 1962, der kan prale af et kobber tag med parabolske og hyperbolske linjer. Den berømte Golden Gate Bridge i San Francisco, Californien, har paraboler på hver side af sin sidespring eller tårne.

Brug af parabolske reflektorer til at fokusere lys

Paraboler bruges også almindeligt, når lyset skal være fokuseret. I løbet af århundrederne har fyrtårne ​​gennemgået mange variationer og forbedringer af det lys, de kunne udsende. Flad overflader spredte lys for meget til at være nyttige for søfolk. Sfæriske reflektorer øgede lysstyrken, men kunne ikke give en kraftig stråle. Men ved hjælp af en parabolformet reflektor hjalp man med at fokusere lys ind i en stråle, der kunne ses for lange afstande. De første kendte parabolske fyrreflektorer dannede grundlaget for et fyr 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 glasparaboliske reflektorer at foretrække, og da elektrisk lys ankom, viste kombinationen sig for at være en effektiv måde at forsyne fyrstrålen på.

Samme proces gælder for forlygter. Forlygter fra forseglede stråler i glas fra 1940'erne til 1980'erne brugte parabolske reflektorer og glaslinser til at koncentrere lysstråler fra pærer, hvilket medvirker til kørselssygdomme. Senere kunne mere effektive plastlygter formes på en sådan måde, at en linse ikke var påkrævet. Disse plastreflektorer bruges ofte i forlygter i dag.

Brug af parabolske reflektorer til at koncentrere lys hjælper nu solenergiindustrien. Flad fotovoltaiske systemer absorberer solens lys og fri elektroner, men koncentrerer den ikke. Et buet fotovoltaisk spejl kan dog koncentrere solenergi meget mere effektivt. Stort buede spejle består af den enorme Gila Bend-parabolske solcelleanlæg Solana. Sollyset er fokuseret på den parabolske spejleform på en sådan måde, at det genererer meget høj varme. Dette opvarmer rør af syntetisk olie ved træket af hvert spejl, som så enten kan generere damp til kraft eller blive opbevaret i massive tanke med smeltet salt for at opbevare energi til senere. Den paraboliske form af disse spejle tillader mere energi at blive lagret og lavet, hvilket gør processen mere effektiv.

Paraboler i rumflugt

Den glitrende, strakte bue af en raketlancering giver måske den mest slående eksempel på en parabola. Når en rakett eller et andet ballistisk objekt lanceres, følger det en parabolisk bane eller bane. Denne parabolske bane er blevet brugt i rumfart i årtier. Faktisk kan fly skabe nul- og højtyngelsesmiljøer ved at flyve i paraboler. Specielle fly flyver i stejle vinkler, hvilket giver en højere tyngdekraftoplevelse og derefter falder ind i det, der kaldes freefall, hvilket giver en tyngdekraftoplevelse. Eksperimentel testpilot Chuck Yeager gik gennem sådanne tests. Dette har givet enorm forskning for både menneskelige piloter og deres tolerance for rumflyvning og flyvende i forskellige tyngdekrav, til at udføre eksperimenter, der kræver lav eller nul tyngdekraften. Sådanne parabolske flyvninger sparer penge ved ikke at skulle udføre hvert eksperiment i rummet selv.

Andre anvendelser til Parabolas

Overvej parabolantenne. Disse strukturer har en parabolisk form, der tillader refleksion og fokus på radiobølger.

På samme måde som lys kan bøjes, kan elektroner være lige så godt. Det er blevet opdaget, at stråler af elektroner kan sendes gennem holografisk film og buet omkring barrierer på en parabolisk måde. Disse kaldes luftige bjælker, og de vokser ikke svage og diffrakterer. Disse bjælker kan vise sig nyttige ved billeddannelse.

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