Apa itu sudut helix?

Helix adalah kurva kemiringan konstan yang melingkari poros tengah, seperti tangga spiral.Sudut heliks adalah garis singgung kurva dibandingkan dengan sumbu.Heliks umum di alam dan di perangkat mekanis.Sudut helix menentukan banyak sifat lain dari heliks.

Insinyur mekanik prihatin dengan sudut helix dari banyak desain mereka.Sekrup dan baut berulir menampilkan sudut heliks yang menentukan berapa banyak gigitan atau bahan baru yang akan dikumpulkan oleh sekrup dengan setiap belokan.Diperlukan lebih banyak kekuatan untuk memutar perangkat dengan sudut helix yang lebih besar.Demikian juga, sekrup dengan sudut heliks yang lebih besar akan menampung lebih erat.

Konveyor sekrup menggunakan heliks untuk mengangkut banyak bahan granular atau paste.Archimedes, filsuf Yunani kuno, dikreditkan dengan menciptakan conveyor sekrup.Dia menggunakan sekrup kayu berukir besar di dalam batang pohon berlubang.Dengan memutar sekrup, air dapat dipindahkan menanjak untuk tujuan irigasi.

Mata air menggambarkan karakteristik heliks lain yang berguna.Selain kemampuan untuk menyampaikan materi dan mengikat bahan, heliks menyimpan energi dalam desain geometris mereka yang dapat digunakan.Energi tongkat pogo, guncangan mobil, atau pegas tempat tidur berasal dari kompresi dan perluasan kumparan berikutnya.Sudut helix, serta bahan konstruksi, menentukan gaya yang diperlukan untuk mengompres pegas.

Banyak contoh heliks ditemukan dalam biologi.Pergantian sulur -sulur pabrik kacang mengikuti sudut heliks tetap, meskipun diameter belokan dapat bervariasi.Demikian juga, kerang keong dan banyak cangkang lainnya menunjukkan sudut helix tetap.Beberapa memiliki diameter yang meningkat dengan setiap penambahan pertumbuhan, sementara yang lain memiliki diameter tetap menciptakan bentuk tabung yang panjang.

Mungkin contoh heliks yang paling terkenal di alam adalah helix ganda dari molekul asam nukleat (DNA) deoxyribose.DNA adalah dasar molekuler genetika.Sudut helix ganda yang unik sangat teratur sehingga struktur molekul dilihat menggunakan teknik kristalografi.

Secara matematis, helix hanyalah jejak lingkaran dengan peningkatan z-dimensi.Koordinat cartesian diberikan oleh: x ' r cos t, y ' r sin t, z ' c t;di mana R adalah jari -jari dan 2 π C adalah pitch atau jarak vertikal antara loop.Menurut teorema Lancret, jika R/C ' konstanta, kurva adalah heliks.Dalam praktiknya, matematika desain sekrup cukup rumit, karena banyak parameter yang terlibat.