為解決用
水灌溉土地的難題,阿基米德發明了圓筒狀的螺旋揚水器,後人稱它為“阿基米德螺旋”。 阿基米德螺旋是壹個裝在木制圓筒裏的巨大螺旋狀物(在壹個
上螺旋狀地繞上中空的管子),把它傾斜放置,下端浸入水中,隨著
的旋轉,水便沿
被提升上來,從上端流出。這樣,就可以把水從壹個
提升到另壹個
,對田地進行灌溉。“阿基米德螺旋”揚水機至今仍在埃及等地使用。
工程上應用:阿基米德螺旋泵
阿基米德螺旋泵的工作原理是當電動機帶動泵軸轉動時,螺桿壹方面繞本身的
旋轉,另壹方面它又沿
內表面滾動,於是形成泵的密封腔室。螺桿每轉壹周,密封腔內的液體向前推進壹個
,隨著螺桿的連續轉動,液體螺旋形方式從壹個密封腔壓向另壹個密封腔,最後擠出泵體。
是壹種新型的輸送液體的機械,具有結構簡單、工作安全可靠、使用維修方便、出液連續均勻、壓力穩定等優點。
日常生活的應用:
的幾何特征
將壹
光滑面朝上,放置壹
上,自上俯視,會觀察到的
。將這條曲線單獨繪制出來,並加上壹定的標誌,得到了蚊
條曲線圖(如圖6示)。點O為直線AB與曲線AB若幹交點中位於最中間的壹個交點。曲線OA實際上是
蚊香的香條外側邊線。觀察不同
蚊香的實物,會發現其對應的OA曲線上,接近點的壹段(圖中以OP表示),也就是所謂“太極頭”部位的曲線,在形狀上各有不同,但對於剩下的壹大段曲線PA,則具有這樣的特征:曲線PA E任取壹點Q,假使點Q可在曲線PA上移動,則點Q越接近點A,點Q與點O的直線距離(以r表示)越大;而且,每移動壹定角度(以0表示),增加的值與該角度成正比。用學語言描述曲線QA的上述特征,可表示為:
△φ=k△θ,或φ=k△θ+C-----(1)
式(1)中,k和C均為恒定常數,若以點O為極點,建立
,則選擇適當方位的極軸,可以將式(1)轉移為:
φ=kθ,θ∈[0,α]------(2)
式(2)中a為點A,即香條末端對應的極角。式(2)所描述的曲線壹單擻蚊
條外側邊線.實際上正是“
”。
需要說明的是,式(2)所描述的只是蚊香“太極頭”之外的香條曲線方程,由於不同
蚊香的“太極頭”沒有統壹固定的形狀,所以無法對其作出確切的描述。同時,由於“太極頭”壹段香條的長度極短,因而其形狀對蚊
條長度的影響事實上也可以忽略不計。