Innehåll
- Parabolen
- Matematiker Menaechmus
- Namnet "Parabola"
- Galileo och projektilrörelse
- Paraboliska reflektorer
- Hängbroar
Matematiska kurvor som parabolen uppfanns inte. Snarare har de upptäckts, analyserats och tagits i bruk. Parabolen har en mängd olika matematiska beskrivningar, har en lång och intressant historia inom matematik och fysik och används i många praktiska tillämpningar idag.
Parabolen
En parabola är en kontinuerlig kurva som ser ut som en öppen skål där sidorna fortsätter att gå upp oändligt. En matematisk definition av en parabola är uppsättningen av punkter som alla är samma avstånd från en fast punkt som kallas fokus och en linje som kallas riktningen. En annan definition är att parabolen är en viss konisk sektion. Detta innebär att det är en kurva du ser om du skär genom en kon. Om du skivar parallellt med ena sidan av konen ser du en parabola. En parabola är också den kurva som definieras av ekvationen y = ax ^ 2 + bx + c när kurvan är symmetrisk kring y-axeln. En mer allmän ekvation finns också för andra situationer.
Matematiker Menaechmus
Den grekiska matematikern Menaechmus (mitten av fjärde århundradet f.Kr.) krediteras med att upptäcka att parabolen är en konisk sektion. Han krediteras också med att använda parabol för att lösa problemet med att hitta en geometrisk konstruktion för den kubiska roten av två. Menaechmus kunde inte lösa detta problem med en konstruktion, men han visade att du kan hitta lösningen genom att korsa två paraboliska kurvor.
Namnet "Parabola"
Den grekiska matematikern Apollonius av Perga (tredje till andra århundradet f.Kr.) krediteras att ha namngivit parabolen. "Parabola" kommer från det grekiska ordet som betyder "exakt tillämpning", vilket enligt Online Dictionary of Etymology är "eftersom det produceras genom" tillämpning "av ett visst område på en given rak linje."
Galileo och projektilrörelse
Under Galileos tid var det känt att kroppar faller rakt ned enligt rutans regelverk: Avståndet som kördes är proportionellt mot tidens kvadrat. Emellertid var den matematiska naturen hos den allmänna banan för projektilrörelse inte känd. Med tillkomsten av kanoner blev detta ett ämne av betydelse. Genom att inse att horisontell rörelse och vertikal rörelse är oberoende visade Galileo att projektiler följer en parabolisk väg. Hans teori validerades så småningom som ett speciellt fall i Newtons gravitationlag.
Paraboliska reflektorer
En parabolisk reflektor har förmågan att fokusera eller koncentrera energi som kommer direkt på den. Satellit-TV, radar, mobiltelefontorn och ljudsamlare använder alla paraboliska reflektors fokuseringsegenskap.Stora radioteleskop koncentrerar svaga signaler från rymden för att skapa bilder av avlägsna föremål, och många enorma sådana används idag. Reflekterande ljus teleskop fungerar också efter denna princip. Tyvärr berättelsen om att Archimedes hjälpte en grekisk armé att använda parabolspeglar för att ställa in flamma för att invadera romerska fartyg som attackerade deras stad Syracuse 213 f.Kr. är förmodligen inte mer än legend. Fokuseringsprocessen fungerar också i omvänd riktning: Energi som släpps ut mot spegeln från fokus reflekteras till en mycket enhetlig rakstråle. Lampor och sändare, såsom radar och mikrovågor, avger riktade strålar av energi som reflekteras från en källa i fokus.
Hängbroar
Om du håller i de två ändarna av ett rep, tappar det ner i en kurva, kallad en hylsa. Vissa människor misstar denna kurva för en parabola, men den är faktiskt inte en. Intressant nog, om du hänger vikter från repet, ändrar kurvan formen så att upphängningspunkterna ligger på en parabola, inte på en ledning. Så, de hängande kablarna till hängbroar bildar faktiskt parabol, inte kåpor.