En parabel er en strukket U-formet geometrisk form. Den kan lages ved å tverrsnitt en kjegle. Menaechmus bestemte at den matematiske ligningen til en parabel er representert som:
y = x ^ 2
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Paraboler kan sees i naturen eller i menneskeskapte gjenstander. Fra stier til kastede baseball, til parabolantenner, til fontener, er denne geometriske formen utbredt, og til og med fungerer den for å fokusere lys og radiobølger.
Hverdagsparaboler
Paraboler kan faktisk sees overalt, i naturen så vel som menneskeskapte gjenstander. Tenk på en fontene. Vannet som skytes i luften ved fontenen, faller tilbake i en parabolsk vei. En ball som kastes i luften følger også en parabolsk vei. Galileo hadde demonstrert dette. Også alle som kjører en berg-og-dal-bane vil være kjent med stigningen og fallet skapt av sporets paraboler.
Paraboler i arkitektur og ingeniørfag
Selv arkitektur- og ingeniørprosjekter avslører bruken av paraboler. Parabolske former kan sees i The Parabola, en struktur i London bygget i 1962 som har et kobbertak med parabolske og hyperbolske linjer. Den berømte Golden Gate Bridge i San Francisco, California, har paraboler på hver side av sidespennene eller tårnene.
Bruke parabolske reflekser for å fokusere lys
Paraboler brukes også ofte når lyset må fokuseres. Gjennom århundrene gjennomgikk fyrene mange variasjoner og forbedringer i lyset de kunne avgi. Flate flater spredte lys for mye til å være nyttige for sjøfolk. Sfæriske reflektorer økte lysstyrken, men kunne ikke gi en kraftig stråle. Men å bruke en parabelformet reflektor bidro til å fokusere lys i en stråle som kunne sees over lange avstander. De første kjente parabolske fyrreflektorene dannet grunnlaget for et fyr i Sverige i 1738. Mange forskjellige versjoner av parabolske reflektorer vil bli implementert over tid, med målet å redusere bortkastet lys og forbedre overflaten av parabolen. Til slutt ble parabolske reflekser av glass å foretrekke, og da elektriske lys ankom, viste kombinasjonen seg å være en effektiv måte å gi en fyrbjelke på.
Den samme prosessen gjelder forlykter. Forseglede bjelkelamper fra 1940 til 1980-tallet brukte parabolske reflekser og glasslinser for å konsentrere lysstråler fra pærer, noe som hjalp kjøresynligheten. Senere kunne mer effektive plastlykter formes på en slik måte at det ikke var nødvendig med en linse. Disse plastreflektorene brukes ofte i frontlykter i dag.
Bruk av parabolske reflektorer for å konsentrere lys hjelper nå solenergiindustrien. Flate solcelleanlegg absorberer solens lys og frie elektroner, men konsentrerer det ikke. Et buet fotovoltaisk speil kan imidlertid konsentrere solenergi mye mer effektivt. Enorme buede speil består av det enorme Gila Bend parabolske solcelleanlegget, Solana. Sollyset er fokusert av den parabolske speilformen på en slik måte at den genererer veldig høy varme. Dette varmer opp rør av syntetisk olje ved trappene til hvert speil, som deretter kan generere damp for kraft, eller lagres i massive tanker med smeltet salt for å lagre energi til senere. Den parabolske formen på disse speilene gjør at mer energi kan lagres og lages, noe som gjør prosessen mer effektiv.
Paraboler i romfart
Den glitrende, strukne buen til en rakettoppskyting gir det kanskje mest slående eksemplet på en parabel. Når en rakett, eller et annet ballistisk objekt, blir lansert, følger den en parabolsk bane, eller bane. Denne parabolske banen har blitt brukt i romfart i flere tiår. Faktisk kan fly skape miljøer med null og høy tyngdekraft ved å fly i paraboler. Spesielle fly flyr i bratt vinkel og gir en opplevelse med høyere tyngdekraft, og faller deretter inn i det som kalles fritt fall, og gir en tyngdekraftopplevelse. Eksperimentell testpilot Chuck Yeager gikk gjennom slike tester. Dette har gitt enorm forskning for både menneskelige piloter og deres toleranse for romfart og flyging i forskjellige gravitasjoner, for å utføre eksperimenter som krever lav eller null tyngdekraft. Slike parabolske flyreiser sparer penger ved ikke å måtte utføre hvert eksperiment i selve rommet.
Andre bruksområder for paraboler
Tenk parabolantennen. Disse strukturene har en parabolsk form, som tillater refleksjon og fokus av radiobølger.
På samme måte som lys kan bøyes, kan elektroner også være det. Det har blitt oppdaget at elektronstråler kan sendes gjennom holografisk film og bues rundt barrierer på en parabolsk måte. Disse kalles luftige bjelker, og de blir ikke svake og diffrakterte. Disse strålene kan vise seg nyttige i bildebehandling.
Fra romfart og billys til broer og fornøyelsesparker, kan du se paraboler overalt. Ikke bare er en parabel en elegant geometrisk form, dens funksjonelle evne hjelper menneskeheten på mange måter.