Voorbeelden van parabool uit het echte leven

Een parabool is een uitgerekte U-vormige geometrische vorm. Het kan worden gemaakt door een kegel door te snijden. Menaechmus bepaalde dat de wiskundige vergelijking van een parabool wordt weergegeven als:

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Parabolen zijn te zien in de natuur of in door de mens gemaakte voorwerpen. Van de paden van gegooide honkballen, tot satellietschotels, tot fonteinen, deze geometrische vorm is wijdverbreid en functioneert zelfs om licht en radiogolven te helpen focussen.

Parabolen zijn namelijk overal te zien, zowel in de natuur als in door de mens gemaakte voorwerpen. Overweeg een fontein. Het water dat door de fontein de lucht in wordt geschoten, valt terug in een parabolische baan. Een bal die in de lucht wordt gegooid, volgt ook een parabolisch pad. Galileo had dit aangetoond. Ook zal iedereen die in een achtbaan rijdt bekend zijn met de opkomst en ondergang die worden veroorzaakt door de parabolen van de baan.

Zelfs architectuur- en engineeringprojecten onthullen het gebruik van parabolen. Parabolische vormen zijn te zien in The Parabola, een in 1962 gebouwd gebouw in Londen met een koperen dak met parabolische en hyperbolische lijnen. De beroemde Golden Gate Bridge in San Francisco, Californië, heeft parabolen aan elke kant van de zijoverspanningen of torens.

Parabolen worden ook vaak gebruikt wanneer licht moet worden gefocust. Door de eeuwen heen hebben vuurtorens veel variaties en verbeteringen ondergaan in het licht dat ze konden uitstralen. Vlakke oppervlakken verstrooiden het licht te veel om nuttig te zijn voor zeelieden. Sferische reflectoren verhoogden de helderheid, maar konden geen krachtige straal geven. Maar het gebruik van een paraboolvormige reflector hielp het licht te concentreren in een straal die over lange afstanden zichtbaar was. De eerste bekende parabolische vuurtorenreflectoren vormden in 1738 de basis van een vuurtoren in Zweden. Veel verschillende versies van parabolische reflectoren zouden in de loop van de tijd worden geïmplementeerd, met als doel het verspillen van licht te verminderen en het oppervlak van de parabool te verbeteren. Uiteindelijk kregen glazen parabolische reflectoren de voorkeur, en toen elektrische verlichting arriveerde, bleek de combinatie een efficiënte manier om een ​​vuurtorenstraal te leveren.

Hetzelfde proces is van toepassing op koplampen. Autokoplampen met gesloten lichtbundel van de jaren 1940 tot de jaren 1980 gebruikten parabolische reflectoren en glazen lenzen om de lichtstralen van gloeilampen te concentreren, wat het zicht tijdens het rijden ten goede kwam. Later konden efficiëntere kunststof koplampen zo worden gevormd dat een lens niet nodig was. Deze kunststof reflectoren worden tegenwoordig veel gebruikt in koplampen.

Het gebruik van parabolische reflectoren om licht te concentreren helpt nu de zonne-energie-industrie. Platte fotovoltaïsche systemen absorberen het zonlicht en vrije elektronen, maar concentreren het niet. Een gebogen fotovoltaïsche spiegel kan zonne-energie echter veel efficiënter concentreren. Enorme gebogen spiegels vormen de enorme Gila Bend parabolische trog zonne-installatie, Solana. Het zonlicht wordt door de parabolische spiegelvorm zodanig gebundeld dat het zeer veel warmte genereert. Dit verwarmt buizen met synthetische olie bij de trog van elke spiegel, die vervolgens stoom kan genereren voor stroom, of kan worden opgeslagen in enorme tanks met gesmolten zout om energie op te slaan voor later. Door de parabolische vorm van deze spiegels kan meer energie worden opgeslagen en gemaakt, waardoor het proces efficiënter wordt.

De glinsterende, uitgerekte boog van een raketlancering geeft misschien wel het meest opvallende voorbeeld van een parabool. Wanneer een raket of ander ballistisch object wordt gelanceerd, volgt het een parabolisch pad of traject. Dit parabolische traject wordt al tientallen jaren gebruikt in ruimtevluchten. In feite kunnen vliegtuigen omgevingen met nul en hoge zwaartekracht creëren door in parabolen te vliegen. Speciale vliegtuigen vliegen onder een steile hoek, wat een ervaring met een hogere zwaartekracht geeft, en vallen dan in wat vrije val wordt genoemd, wat een ervaring zonder zwaartekracht oplevert. Experimentele testpiloot Chuck Yeager heeft dergelijke tests doorstaan. Dit heeft enorm veel onderzoek opgeleverd voor zowel menselijke piloten als hun tolerantie voor ruimtevluchten en vliegen in verschillende zwaartekrachten, voor het uitvoeren van experimenten waarbij een lage of nul zwaartekracht vereist is. Dergelijke paraboolvluchten besparen geld doordat ze niet elk experiment in de ruimte zelf hoeven uit te voeren.

Denk aan de schotelantenne. Deze structuren hebben een parabolische vorm, waardoor de reflectie en focus van radiogolven mogelijk is.

Net zoals licht kan worden gebogen, kunnen elektronen dat ook zijn. Er is ontdekt dat elektronenbundels door holografische film kunnen worden gestuurd en op een parabolische manier rond barrières kunnen worden gebogen. Dit worden Airy-stralen genoemd en ze worden niet zwak en buigen niet. Deze bundels kunnen nuttig zijn bij beeldvorming.

Van ruimtevluchten en autokoplampen tot bruggen en pretparken, parabolen zijn overal te zien. Niet alleen is een parabool een elegante geometrische vorm, zijn functionele vermogen helpt de mensheid op vele manieren.