En parabel er en strakt U-formet geometrisk form. Det kan laves ved at tværsnit en kegle. Menaechmus bestemte, at den matematiske ligning af en parabel er repræsenteret som:
y = x ^ 2
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Paraboler kan ses i naturen eller i menneskeskabte genstande. Fra stier til kastede baseball, til parabolantenner til springvand, er denne geometriske form udbredt og fungerer endda til at hjælpe med at fokusere lys og radiobølger.
Parabolas i hverdagen
Paraboler kan faktisk ses overalt i naturen såvel som menneskeskabte genstande. Overvej en springvand. Vandet skudt ud i luften ved springvandet falder tilbage i en parabolsk sti. En bold kastet i luften følger også en parabolsk sti. 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 teknik
Selv arkitektur- og ingeniørprojekter afslører brugen af paraboler. Parabolske former kan ses i The Parabola, en struktur i London bygget i 1962, der kan prale af et kobbertag med parabolske og hyperbolske linjer. Den berømte Golden Gate Bridge i San Francisco, Californien, har paraboler på hver side af sine sidespænd eller tårne.
Brug af parabolske reflekser til at fokusere lys
Paraboler bruges også ofte, når lyset skal fokuseres. Gennem århundreder gennemgik fyrtårne mange variationer og forbedringer af det lys, de kunne udsende. Flade 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 parabelformet reflektor hjalp med at fokusere lys i en stråle, der kunne ses over lange afstande. De første kendte parabolske fyrreflektorer dannede grundlaget for et fyrtårn i Sverige i 1738. Mange forskellige versioner af parabolske reflektorer vil blive implementeret over tid med det formål at reducere spildt lys og forbedre parabelens overflade. Til sidst blev glasparabolske reflektorer at foretrække, og da elektriske lys ankom, viste kombinationen sig at være en effektiv måde at tilvejebringe en fyrbjælke på.
Den samme proces gælder for forlygter. Forseglede bjælkeglas billygter fra 1940'erne til 1980'erne brugte parabolske reflekser og glaslinser til at koncentrere lysstråler fra pærer, hvilket hjælper med at køre synlighed. Senere kunne mere effektive forlygter af plast formes på en sådan måde, at en linse ikke var nødvendig. Disse plastreflektorer bruges ofte i forlygter i dag.
Brug af parabolreflektorer til at koncentrere lys hjælper nu solenergiindustrien. Flade solcelleanlæg absorberer solens lys og frie elektroner, men koncentrerer det ikke. Et buet fotovoltaisk spejl kan dog koncentrere solenergi meget mere effektivt. Enorme buede spejle udgør det enorme Gila Bend parabolske solcelleanlæg, Solana. Sollyset fokuseres af den parabolske spejlform på en sådan måde, at det genererer meget høj varme. Dette varmer rør af syntetisk olie ved truget af hvert spejl, som derefter enten kan generere damp til magt eller opbevares i massive tanke med smeltet salt for at gemme energi til senere. Den parabolske form af disse spejle gør det muligt at gemme og fremstille mere energi, hvilket gør processen mere effektiv.
Paraboler i rumfart
Den glitrende, strakte bue af en raketudskydning giver måske det mest slående eksempel på en parabel. Når en raket eller et andet ballistisk objekt affyres, følger det en parabolsk sti eller en bane. Denne parabolske bane er blevet brugt i rumfart i årtier. Faktisk kan fly skabe miljøer med nul og høj tyngdekraft ved at flyve i paraboler. Særlige fly flyver i en stejl vinkel og giver en oplevelse med højere tyngdekraft og falder derefter ned i det, der kaldes frit fald, hvilket giver en nul tyngdekraftsoplevelse. Eksperimentel testpilot Chuck Yeager gennemgik sådanne tests. Dette har leveret enorm forskning for både menneskelige piloter og deres tolerance over for rumfart og flyvning i forskellige tyngdekrafter 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.
Andre anvendelser til paraboler
Overvej parabolantenne. Disse strukturer har en parabolsk form, der tillader refleksion og fokus for radiobølger.
På samme måde som lys kan bøjes, kan elektroner også være det. Det er blevet opdaget, at elektronstråler kan sendes gennem holografisk film og bues rundt om barrierer på en parabolsk måde. Disse kaldes luftige bjælker, og de bliver ikke svage og diffrakte. Disse stråler kan vise sig nyttige til billeddannelse.
Fra rumflyvning og billygter til broer og forlystelsesparker kan parabolas ses overalt. Ikke kun er en parabel en elegant geometrisk form, dens funktionelle kapacitet hjælper menneskeheden på mange måder.