Parabel-Beispiele aus dem wirklichen Leben

Eine Parabel ist eine gestreckte U-förmige geometrische Form. Es kann durch das Schneiden eines Kegels hergestellt werden. Menaechmus stellte fest, dass die mathematische Gleichung einer Parabel wie folgt dargestellt wird:

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Parabeln können in der Natur oder in künstlichen Gegenständen gesehen werden. Von den Wegen geworfener Baseballs über Satellitenschüsseln bis hin zu Springbrunnen ist diese geometrische Form weit verbreitet und dient sogar dazu, Licht und Radiowellen zu bündeln.

Parabeln sind in der Tat überall zu sehen, sowohl in der Natur als auch in von Menschenhand geschaffenen Gegenständen. Betrachten Sie einen Brunnen. Das vom Brunnen in die Luft geschossene Wasser fällt parabelförmig zurück. Ein in die Luft geworfener Ball folgt ebenfalls einer parabolischen Bahn. Galileo hatte dies gezeigt. Jeder, der eine Achterbahn fährt, kennt auch das Auf- und Absteigen der Parabeln der Strecke.

Sogar Architektur- und Ingenieurprojekte zeigen die Verwendung von Parabeln. Parabolische Formen sind in The Parabola zu sehen, einem Gebäude in London aus dem Jahr 1962 mit einem Kupferdach mit parabolischen und hyperbolischen Linien. Die berühmte Golden Gate Bridge in San Francisco, Kalifornien, hat auf jeder Seite ihrer Seitenspannen oder Türme Parabeln.

Parabeln werden auch häufig verwendet, wenn Licht fokussiert werden muss. Im Laufe der Jahrhunderte erlebten Leuchttürme viele Variationen und Verbesserungen des Lichts, das sie aussenden konnten. Flache Oberflächen streuten das Licht zu stark, um für Seeleute nützlich zu sein. Sphärische Reflektoren erhöhten die Helligkeit, konnten jedoch keinen starken Strahl abgeben. Aber die Verwendung eines parabelförmigen Reflektors half dabei, das Licht in einen Strahl zu bündeln, der über große Entfernungen gesehen werden konnte. Die ersten bekannten parabolischen Leuchtturmreflektoren bildeten 1738 die Grundlage eines Leuchtturms in Schweden. Im Laufe der Zeit wurden viele verschiedene Versionen von Parabolreflektoren implementiert, mit dem Ziel, Lichtverlust zu reduzieren und die Oberfläche der Parabel zu verbessern. Schließlich wurden Parabolreflektoren aus Glas bevorzugt, und als elektrisches Licht auf den Markt kam, erwies sich die Kombination als effiziente Möglichkeit, einen Leuchtturm zu erzeugen.

Das gleiche Verfahren gilt für Scheinwerfer. Sealed-Beam-Glas-Autoscheinwerfer aus den 1940er bis 1980er Jahren verwendeten Parabolreflektoren und Glaslinsen, um die Lichtstrahlen von Glühbirnen zu konzentrieren und die Sichtbarkeit beim Fahren zu verbessern. Später konnten effizientere Scheinwerfer aus Kunststoff so geformt werden, dass auf eine Linse verzichtet werden konnte. Diese Kunststoffreflektoren werden heute häufig in Scheinwerfern verwendet.

Der Einsatz von Parabolreflektoren zur Lichtbündelung hilft jetzt der Solarindustrie. Flache Photovoltaik-Anlagen absorbieren das Licht der Sonne und freie Elektronen, konzentrieren sie aber nicht. Ein gekrümmter Photovoltaik-Spiegel kann die Sonnenenergie jedoch viel effizienter konzentrieren. Riesige gebogene Spiegel bilden die riesige Parabolrinnen-Solaranlage von Gila Bend, Solana. Durch die Parabolspiegelform wird das Sonnenlicht so gebündelt, dass es eine sehr hohe Wärmeentwicklung erzeugt. Dadurch werden Rohre aus synthetischem Öl an der Wanne jedes Spiegels erhitzt, die dann entweder Dampf für Strom erzeugen oder in riesigen Tanks mit geschmolzenem Salz gespeichert werden können, um Energie für später zu speichern. Die parabolische Form dieser Spiegel ermöglicht es, mehr Energie zu speichern und zu erzeugen, was den Prozess effizienter macht.

Der schimmernde, gestreckte Bogen eines Raketenstarts ist vielleicht das markanteste Beispiel einer Parabel. Wenn eine Rakete oder ein anderes ballistisches Objekt abgeschossen wird, folgt es einer parabolischen Bahn oder Flugbahn. Diese parabolische Flugbahn wird seit Jahrzehnten in der Raumfahrt verwendet. Tatsächlich können Flugzeuge durch Parabeln fliegende Umgebungen ohne und mit hoher Schwerkraft erzeugen. Spezielle Flugzeuge fliegen in einem steilen Winkel, was ein Erlebnis mit höherer Schwerkraft bietet, und fallen dann in den sogenannten freien Fall, was ein Erlebnis der Schwerelosigkeit ergibt. Der experimentelle Testpilot Chuck Yeager durchlief solche Tests. Dies hat sowohl menschlichen Piloten als auch ihrer Toleranz gegenüber Raumflügen und dem Fliegen in verschiedenen Schweregraden enorme Forschungen ermöglicht, um Experimente durchzuführen, die eine niedrige oder schwere Schwerelosigkeit erfordern. Solche Parabelflüge sparen Geld, da nicht jedes Experiment im Weltraum selbst durchgeführt werden muss.

Betrachten Sie die Satellitenschüssel. Diese Strukturen haben eine parabolische Form, die die Reflexion und Fokussierung von Funkwellen ermöglicht.

Ähnlich wie Licht gebogen werden kann, können es auch Elektronen sein. Es wurde entdeckt, dass Elektronenstrahlen durch einen holographischen Film geschickt und parabolisch um Barrieren herum gebogen werden können. Diese werden luftige Strahlen genannt, und sie werden nicht schwach und beugen sich nicht. Diese Strahlen können sich bei der Bildgebung als nützlich erweisen.

Von Raumfahrt- und Autoscheinwerfern bis hin zu Brücken und Vergnügungsparks sind Parabeln überall zu sehen. Eine Parabel ist nicht nur eine elegante geometrische Form, ihre Funktionsfähigkeit hilft der Menschheit in vielerlei Hinsicht.