Hva er en helixvinkel?

En helix er en kurve med konstant skråning som sirkler rundt en sentral akse, omtrent som en spiraltrapp.Helixvinkelen er kurvenes tangent sammenlignet med aksen.Helices er vanlige og i mekaniske enheter.Helix -vinkelen bestemmer mange andre egenskaper til en helix. Mekaniske ingeniører er opptatt av helixvinkelen til mange av designene sine.Gjengede skruer og bolter viser en helixvinkel som bestemmer hvor mye bitt eller nytt materiale som skal samles inn av skruen med hver sving.Det kreves mer kraft for å snu en enhet med større helixvinkel.På samme måte vil en skrue med større helixvinkel holde tettere.

Skruetransportører bruker helikser for å transportere mange granulære eller pasta-type materialer.Archimedes, den gamle greske filosofen, blir kreditert med å oppfinne skruetransportøren.Han brukte en stor utskåret treskrue inne i en hulet trestamme.Ved å snu skruen, kan vann flyttes oppover for vanningsformål.

Springs illustrerer et annet nyttig kjennetegn ved helikser.I tillegg til evnen til å formidle mater og binde materialer, lagrer Helices energi i deres geometriske design som kan brukes.Energien til en pogo -pinne, bilsjokk eller sengekopper kommer fra kompresjonen og påfølgende utvidelse av spolen.Helixvinkelen, så vel som konstruksjonsmaterialet, bestemmer kraften som er nødvendig for å komprimere fjæren.

Mange eksempler på helikser finnes i biologi.Turen på en erteplantens kviser følger en fast helixvinkel, selv om diameteren på svingen kan variere.På samme måte viser conch -skjell og mange andre skjell en fast helixvinkel.Noen har en økende diameter med hvert veksttilsetning, mens andre har en fast diameter som skaper en lang, rørform.

Kanskje det mest kjente eksemplet på helikser i naturen er den doble helixen til deoksyribosen nukleinsyre (DNA) molekyl.DNA er det molekylære grunnlaget for genetikk.Den unike doble helixvinkelen er så regelmessig at molekylets struktur ble sett på med krystallografiteknikker.

Matematisk er en helix ganske enkelt spor av en sirkel med en økende z-dimensjon.De kartesiske koordinatene er gitt av: x ' r cos t, y ' r sin t, z ' c t;hvor r er radius og 2 π c er tonehøyde eller vertikal avstand mellom løkker.I følge Lancrets teorem, hvis r/c ' en konstant, er kurven en helix.I praksis er matematikken for skruedesign ganske komplisert, ettersom mange parametere er involvert.