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阿基米德螺線原理在工業上的具體應用,越多越好。

最初的應用:螺旋揚水器

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。