Парабола - це розтягнута U-подібна геометрична форма. Це можна зробити, перерізавши конус. Менахмус, визначений математичним рівнянням параболи, представлений у вигляді:
y = x ^ 2
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Параболи можна побачити в природі або в штучних предметах. Від шляхів кинутих бейсбольних м’ячів, до супутникових антен, до фонтанів, ця геометрична форма є поширеною і навіть функціонує як фокус світла та радіохвиль.
Повсякденні Параболи
Насправді параболи можна побачити скрізь, в природі, а також штучні предмети. Розглянемо фонтан. Вода, вистрілена фонтаном у повітря, падає назад по параболічній стежці. М'яч, кинутий у повітря, також йде параболічним шляхом. Галілей це продемонстрував. Крім того, кожен, хто їде на американських гірках, буде знайомий з підйомами та падіннями, створеними параболами треку.
Параболи в архітектурі та техніці
Навіть архітектурні та інженерні проекти виявляють використання парабол. Параболічні форми можна побачити в The Parabola, споруді в Лондоні, побудованій в 1962 році, яка може похвалитися мідним дахом з параболічними та гіперболічними лініями. Знаменитий міст Золоті Ворота в Сан-Франциско, штат Каліфорнія, має параболи з кожного боку бокових прольотів або веж.
Використання параболічних відбивачів для фокусування світла
Параболи також часто використовуються, коли світло потрібно фокусувати. Протягом століть маяки зазнавали багатьох змін і вдосконалень у світлі, яке вони могли випромінювати. Плоскі поверхні занадто розсіюють світло, щоб бути корисним морякам. Сферичні відбивачі збільшували яскравість, але не могли дати потужний промінь. Але використання відбивача у формі параболи допомогло сфокусувати світло в промінь, який можна було побачити на великі відстані. Перші відомі параболічні відбивачі маяка лягли в основу маяка в Швеції в 1738 році. З часом буде впроваджено багато різних версій параболічних відбивачів з метою зменшення витраченого світла та поліпшення поверхні параболи. Врешті-решт скляні параболічні відбивачі стали кращими, і коли прибули електричні ліхтарі, ця комбінація виявилася ефективним способом забезпечення маякового маячка.
Той самий процес стосується і фар. Скляні автомобільні фари із герметичним пучком із 1940-х до 1980-х використовували параболічні відбивачі та скляні лінзи для концентрування променів світла від лампочок, сприяючи видимості водіння. Пізніше, більш ефективні пластикові фари могли бути сформовані таким чином, що лінза не потрібна. Ці пластикові відбивачі сьогодні широко використовуються у фарах.
Використання параболічних відбивачів для концентрування світла тепер допомагає сонячній енергетиці. Плоскі фотоелектричні системи поглинають сонячне світло і вільні електрони, але не концентрують його. Вигнуте фотоелектричне дзеркало, однак, може набагато ефективніше концентрувати сонячну енергію. Величезні вигнуті дзеркала складаються з величезного параболічного корита Гіла Бенда на сонячній установці Солана. Сонячне світло фокусується параболічною формою дзеркала таким чином, що генерує дуже сильне тепло. Це нагріває трубки із синтетичною олією у жолобі кожного дзеркала, яке потім може або виробляти пару для отримання енергії, або зберігатись у масивних резервуарах з розплавленою сіллю для накопичення енергії для подальшого використання. Параболічна форма цих дзеркал дозволяє зберігати та виготовляти більше енергії, роблячи процес більш ефективним.
Параболи в космічному політі
Мерехтлива, розтягнута дуга ракети-носія дає, мабуть, найяскравіший приклад параболи. Коли ракета або інший балістичний об'єкт запускається, вона рухається параболічним шляхом або траєкторією. Ця параболічна траєкторія використовується в космічних польотах протягом десятиліть. Насправді літаки можуть створювати середовища з нульовою та високою гравітацією, літаючи в параболах. Спеціальні літаки літають під крутим кутом, даючи досвід більшого тяжіння, а потім потрапляють у те, що називається вільним падінням, даючи досвід нульової гравітації. Експериментальний льотчик-випробувач Чак Йегер пройшов такі випробування. Це забезпечило величезні дослідження як для пілотів-людей, так і для їх толерантності до космічних польотів та польотів у різних гравітаціях, для проведення експериментів, що вимагають низької або нульової гравітації. Такі параболічні польоти економлять гроші, тому що не потрібно проводити кожен експеримент у космосі.
Інші способи використання Параболи
Розглянемо супутникову антену. Ці структури мають параболічну форму, що дозволяє відображати і фокусувати радіохвилі.
Приблизно так само, як світло може бути зігнуте, можуть бути і електрони. Було виявлено, що пучки електронів можуть передаватися через голографічну плівку і вигинатися навколо бар'єрів параболічним способом. Вони називаються повітряними променями, і вони не втрачають слабкість і не дифрагують. Ці промені можуть виявитися корисними для отримання зображень.
Параболи можна побачити скрізь - від космічних польотів та автомобільних фар до мостів та парків розваг. Парабола не тільки елегантна геометрична форма, її функціональні можливості багато в чому допомагають людству.