En parabel är en sträckt U-formad geometrisk form. Det kan göras genom tvärsnitt av en kon. Menaechmus bestämde att den matematiska ekvationen för en parabel representeras som:
y = x ^ 2
TL; DR (för lång; Läste inte)
Parabolor kan ses i naturen eller i konstgjorda föremål. Från vägarna till kastade baskulor, till parabolantenn, till fontäner, är denna geometriska form utbredd och till och med fungerar för att fokusera ljus och radiovågor.
Vardagliga parabolor
Parabolor kan faktiskt ses överallt, i naturen såväl som konstgjorda föremål. Tänk på en fontän. Vattnet som skjuts upp i luften vid fontänen faller tillbaka i en parabolisk väg. En boll som kastas i luften följer också en parabolisk väg. Galileo hade visat detta. Alla som åker berg-och dalbana kommer också att känna till uppgång och fall som skapas av banans parabolor.
Parabolor i arkitektur och teknik
Även arkitektur- och ingenjörsprojekt avslöjar användningen av parabolor. Paraboliska former kan ses i The Parabola, en struktur i London byggd 1962 som har ett koppartak med paraboliska och hyperboliska linjer. Den berömda Golden Gate Bridge i San Francisco, Kalifornien, har parabolor på vardera sidan av sidospännen eller tornen.
Använda parabolreflektorer för att fokusera ljus
Parabolor används också ofta när ljuset behöver fokuseras. Under århundradena genomgick fyrarna många variationer och förbättringar av det ljus de kunde avge. Platta ytor sprider ljus för mycket för att vara användbara för sjömän. Sfäriska reflektorer ökade ljusstyrkan men kunde inte ge en kraftfull stråle. Men att använda en parabolformad reflektor hjälpte till att fokusera ljuset i en stråle som kunde ses långa sträckor. De första kända paraboliska fyrreflektorerna låg till grund för en fyr i Sverige 1738. Många olika versioner av paraboliska reflektorer skulle implementeras över tid, med målet att minska bortkastat ljus och förbättra ytan på parabolen. Så småningom blev paraboliska glasreflektorer att föredra, och när elektriska lampor kom fram visade kombinationen sig vara ett effektivt sätt att ge en fyrstråle.
Samma process gäller strålkastare. Bilstrålkastare med tätstrålade glas från 1940-talet till 1980-talet använde parabolreflektorer och glaslinser för att koncentrera ljusstrålar från glödlampor och underlättade körsynligheten. Senare kunde mer effektiva plaststrålkastare formas på ett sådant sätt att det inte krävdes en lins. Dessa plastreflektorer används ofta i strålkastare idag.
Användning av parabolreflektorer för att koncentrera ljus hjälper nu solenergiindustrin. Platta solcellssystem absorberar solens ljus och fria elektroner, men koncentrerar inte det. En krökt solcellsspegel kan dock koncentrera solenergi mycket mer effektivt. Enorma böjda speglar består av den enorma Gila Bend-paraboliska solcelleanläggningen Solana. Solljuset fokuseras av den paraboliska spegelformen på ett sådant sätt att den genererar mycket hög värme. Detta värmer upp rör av syntetisk olja vid tråget i varje spegel, som sedan kan antingen generera ånga för kraft eller lagras i massiva tankar med smält salt för att lagra energi för senare. Den paraboliska formen på dessa speglar gör att mer energi kan lagras och tillverkas, vilket gör processen mer effektiv.
Parabolor i rymdfärd
Den skimrande, utsträckta bågen för en raketlansering ger kanske det mest slående exemplet på en parabel. När en raket, eller något annat ballistiskt objekt, skjuts upp följer det en parabolisk väg eller bana. Denna paraboliska bana har använts i rymdfärd i årtionden. I själva verket kan flygplan skapa miljöer med noll- och gravitation genom att flyga i parabolor. Specialflygplan flyger i en brant vinkel, ger en högre gravitation upplevelse, och sedan faller in i vad som kallas fritt fall, vilket ger en nollgravitation upplevelse. Experimentell testpilot Chuck Yeager gick igenom sådana tester. Detta har gett enorm forskning för både mänskliga piloter och deras tolerans mot rymdflyg och flygning i olika tyngdkrafter, för att utföra experiment som kräver låg eller noll gravitation. Sådana parabolflygningar sparar pengar genom att inte behöva utföra varje experiment i själva rymden.
Andra användningsområden för parabolor
Tänk på parabolantennen. Dessa strukturer har en parabolform, vilket möjliggör reflektion och fokus för radiovågor.
På ungefär samma sätt som ljus kan böjas kan elektroner också vara det. Det har upptäckts att elektronstrålar kan skickas genom holografisk film och böjas runt barriärer på ett paraboliskt sätt. Dessa kallas luftiga balkar och de blir inte svaga och diffrakta. Dessa strålar kan visa sig vara användbara vid avbildning.
Från rymd- och bilstrålkastare till broar och nöjesparker kan parabolor ses överallt. Parabel är inte bara en elegant geometrisk form, dess funktionella förmåga hjälper mänskligheten på många sätt.