- Aplicațiile parabolei în viața de zi cu zi
- Antene de satelit
- Sateliții
- Jeturi de apă
- Plite solare
- Farurile vehiculelor și microfoanele parabolice
- Poduri suspendate
- Traiectoria obiectelor cerești
- sport
- lumină
- Referințe
În aplicații ale parabolei în viața de zi cu zi sunt multiple. Din utilizarea pe care antenele satelit și radiotelescoapele o dau pentru concentrarea semnalelor la utilizarea pe care o oferă farurile auto la trimiterea de fascicule paralele de lumină.
O parabolă, în termeni simpli, poate fi definită ca o curbă în care punctele sunt echidistante dintr-un punct fix și o linie. Punctul fix se numește focus și linia se numește directrix.
Parabola este o conică care este urmărită în diferite fenomene precum mișcarea unei mingi conduse de un jucător de baschet sau ca căderea apei dintr-o fântână.
Parabola are o importanță deosebită în diverse domenii ale fizicii, rezistenței materialelor sau mecanicii. La baza mecanicii și fizicii se folosesc proprietățile parabolei.
Uneori, mulți oameni spun că studiile și munca la matematică sunt inutile în viața de zi cu zi, deoarece la prima vedere nu sunt aplicabile. Dar adevărul este că există mai multe ocazii în care se aplică astfel de studii.
Aplicațiile parabolei în viața de zi cu zi
Antene de satelit
Parabola poate fi definită ca o curbă care apare la tăierea unui con. Dacă această definiție ar fi aplicată unui obiect tridimensional, am obține o suprafață numită paraboloid.
Această cifră este foarte utilă datorită unei proprietăți pe care o au parabolele, unde un punct din ea se deplasează într-o linie paralelă cu axa, ea va „sări” din parabolă și se va trimite către focalizare.
Un paraboloid cu un receptor de semnal în focar poate obține toate semnalele care sărind de pe paraboloid pentru a fi trimise către receptor, fără a indica direct spre acesta. Primirea mare a semnalului se obține folosind întregul paraboloid.
Acest tip de antene se caracterizează prin a avea un reflector parabolic. Suprafața sa este un paraboloid al revoluției.
Forma sa se datorează unei proprietăți a parabolelor matematice. Ele pot fi transmise, primitoare sau complete duplex. Acestea sunt numite astfel atunci când sunt capabili să transmită și să primească în același timp. De obicei sunt utilizate la frecvențe înalte.
Sateliții
Un satelit trimite informații către Pământ. Aceste raze sunt perpendiculare pe direcția pentru distanța de satelit.
Când sunt reflectate în platoul antenei, care este în general alb, razele converg asupra focalizării unde se află un receptor care decodează informația.
Jeturi de apă
Jeturile de apă care ies dintr-o fântână au formă parabolică.
Atunci când numeroase jeturi ies dintr-un punct cu aceeași viteză, dar cu înclinații diferite, o altă parabolă numită „parabolă de siguranță” se află deasupra celorlalte și nu este posibil ca niciunul dintre parabolele rămase să treacă deasupra ei.
Plite solare
Proprietatea care caracterizează parabolele le permite să fie folosite pentru a crea dispozitive precum aragazele solare.
Cu un paraboloid care reflectă razele soarelui, ar plasa cu ușurință ceea ce va fi gătit în centrul atenției, determinând încălzirea rapidă a acestuia.
Alte utilizări sunt acumularea de energie solară folosind un acumulator pe bec.
Farurile vehiculelor și microfoanele parabolice
Proprietatea explicată anterior a parabolelor poate fi folosită invers. Prin plasarea unui emițător de semnal amplasat spre suprafața sa la focarul unui paraboloid, toate semnalele vor sări de pe el.
În acest fel, axa sa va fi reflectată în paralel spre exterior, obținând un nivel mai mare de emisie a semnalului.
În farurile vehiculului, acest lucru apare atunci când un bec este plasat în bec pentru a emite mai multă lumină.
În microfoanele parabolice, apare atunci când un microfon este plasat în focarul unui paraboloid pentru a emite mai mult sunet.
Poduri suspendate
Cablurile podului suspendat adoptă forma parabolică. Acestea formează plicul unei parabole.
În analiza curbei de echilibru a cablurilor, se admite că există numeroase tije de legătură și încărcătura poate fi considerată distribuită uniform pe orizontală.
Cu această descriere, curba de echilibru a fiecărui cablu se arată a fi o simplă parabolă de ecuație, iar utilizarea sa este comună în domeniu.
Exemple din viața reală includ Podul San Francisco (Statele Unite) sau Podul Barqueta (Sevilla), care folosesc structuri parabolice pentru a oferi podului o stabilitate mai mare.
Traiectoria obiectelor cerești
Există comete periodice care au căi eliptice alungite.
Când întoarcerea pe care cometele o fac în jurul sistemului solar nu este demonstrată, se pare că ei descriu o parabolă.
sport
În fiecare sport în care se face o aruncare, găsim pilde. Acestea pot fi descrise prin mingi sau artefacte aruncate ca în aruncarea fotbalului, baschetului sau aruncării.
Această lansare este cunoscută drept „lansare parabolică” și constă în ridicarea (nu pe verticală) a unui obiect.
Calea pe care obiectul o face când urcă (cu forța aplicată acestuia) și coboară (datorită gravitației) formează o parabolă.
Un exemplu mai concret îl reprezintă piesele realizate de baschetbalistul NBA, Michael Jordan.
Acest jucător a devenit celebru, printre altele, pentru „zborurile” sale către coș, unde la prima vedere părea să fie suspendat în aer mult mai mult decât alți jucători.
Secretul lui Michael a fost că a știut să folosească mișcări adecvate ale corpului și o mare viteză inițială care i-a permis să formeze o parabolă alungită, făcându-și traiectoria aproape de înălțimea vertexului.
lumină
Atunci când un fascicul de lumină cu o formă conică este proiectat pe un perete, se obțin forme parabolice, atât timp cât peretele este paralel cu generatoria conului.
Referințe
- Arnheim, C. (2015). Suprafețe matematice. Germania: BoD
- Boyer, C. (2012). Istoria geometriei analitice. SUA: Courier Corporation.
- Frante, Ronald L. O antenă parabolică cu Sidelobes foarte scăzute. Tranzacții IEEE pentru antene și propagare. Vol. 28, N0. 1. ianuarie 1980. pp. 53-59
- Kletenik, D. (2002). Probleme în geometria analitică. Hawaii: The Minerva Group.
- Kraus, JD (1988). Antene, ediția a 2-a SUA: McGraw-Hill.
- Lehmann, C. (1984). Geometria analitică. Mexic: Limusa.