Wat is een helixhoek?

Een helix is een curve van constante helling die rond een centrale as cirkelt, net als een wenteltrap.De helixhoek is de raaklijn van de curve in vergelijking met de as.Helices zijn gebruikelijk van aard en in mechanische apparaten.De helixhoek bepaalt vele andere eigenschappen van een helix.

Mechanische ingenieurs houden zich bezig met de helixhoek van veel van hun ontwerpen.Schroefschroeven en bouten tonen een helixhoek die bepaalt hoeveel beet of nieuw materiaal met elke bocht door de schroef wordt verzameld.Meer kracht is vereist om een apparaat met een grotere helixhoek te draaien.Evenzo zal een schroef met een grotere helixhoek stevig vasthouden.

Schroeftransporteurs gebruiken helices om veel korrelige of pasta-type materialen te vervoeren.Archimedes, de oude Griekse filosoof, wordt gecrediteerd voor het uitvinden van de schroeftransporteur.Hij gebruikte een grote gesneden houten schroef in een holle boomstam.Door de schroef te draaien, kan water bergopwaarts worden verplaatst voor irrigatiedoeleinden.

Springs illustreren een ander nuttig kenmerk van helices.Naast de mogelijkheid om materialen en bindmaterialen over te brengen, slaan helices energie op in hun geometrische ontwerp dat kan worden gebruikt.De energie van een pogo -stick, auto -schokken of bedveren komt van de compressie en de daaropvolgende uitbreiding van de spoel.De helixhoek, evenals het constructiemateriaal, bepaalt de kracht die nodig is om de veer te comprimeren.

Veel voorbeelden van helices zijn te vinden in de biologie.De draai van de ranken van een erwtenplant volgen een vaste helixhoek, hoewel de diameter van de bocht kan variëren.Evenzo vertonen schelpen en vele andere schelpen een vaste helixhoek.Sommigen hebben een toenemende diameter bij elke toevoeging van de groei, terwijl anderen een vaste diameter hebben die een lange, buisvorm creëren.

Misschien is het beroemdste voorbeeld van helices in de natuur de dubbele helix van het deoxyribose nucleïnezuur (DNA) molecuul.DNA is de moleculaire basis van genetica.De unieke dubbele helixhoek is zo regelmatig dat de structuur van het molecuul werd onderscheiden met behulp van kristallografietechnieken.

Wiskundig is een helix gewoon het spoor van een cirkel met een toenemende z-dimensie.De Cartesiaanse coördinaten worden gegeven door: x ' r cos t, y ' r sin t, z ' c t;waarbij r de straal is en 2 π c is de toonhoogte of verticale afstand tussen lussen.Volgens de stelling van Lancret, als R/C ' een constante, is de curve een helix.In de praktijk is de wiskunde van schroefontwerp vrij ingewikkeld, omdat er veel parameters bij betrokken zijn.