Введение
Пространственная кривая, огибающая линию, образующая форму спирали (/'//h//iː//l//ɪ//k//s/;). Спираль – это фигура, напоминающая цилиндрическую часть пружины или машинного винта. Это тип гладкой пространственной кривой, касательные к которой образуют постоянный угол с фиксированной осью. Спирали важны в биологии, поскольку молекула ДНК состоит из двух переплетённых спиралей, а многие белки имеют спиральные подструктуры, известные как альфа-спирали. Слово «спираль» происходит от греческого слова ἕλιξ (helix), означающего «скрученный, изогнутый». «Заполненная» спираль – например, спиральная рампа – является поверхностью, называемой геликоидом.
the shape
A helix (/'//h//iː//l//ɪ//k//s/; ) is a shape like the cylindrical part of a coil spring or machine screw. It is a type of smooth space curve with tangent lines at a constant angle to a fixed axis. Helices are important in biology, as the DNA molecule is formed as two intertwined helices, and many proteins have helical substructures, known as alpha helices. The word helix comes from the Greek word ἕλιξ, "twisted, curved". A "filled in" helix – for example, a "spiral" (helical) ramp – is a surface called a helicoid.
Свойства и типы
Высота спирали — это высота одного полного витка спирали, измеряемая параллельно её оси. Двойная спираль состоит из двух (обычно конгруэнтных) спиралей с общей осью, отличающихся сдвигом вдоль этой оси. Круговая спираль (то есть спираль с постоянным радиусом) имеет постоянную кривизну средней линии и постоянный круткой. Коническая спираль, также известная как коническая спираль, может быть определена как спираль на конической поверхности, где расстояние до вершины является экспоненциальной функцией угла, определяющего направление от оси. Кривая называется общей спиралью или цилиндрической спиралью, если её касательная образует постоянный угол с фиксированной линией в пространстве. Кривая является общей спиралью тогда и только тогда, когда отношение её кривизны к крутке постоянно. Кривая называется наклонной спиралью, если её главный нормальный вектор образует постоянный угол с фиксированной линией в пространстве. Её можно построить, применив преобразование к подвижному триэдру общей спирали. Более общие спиралевидные пространственные кривые можно найти в статье о пространственных спиралях; например, сферической спирали.
Рукопожатие
Спирали могут быть правыми или левыми. Если смотреть вдоль оси спирали, то вращательное движение по часовой стрелке, удаляющее спираль от наблюдателя, указывает на правозакрученную спираль; вращательное движение к наблюдателю – на левозакрученную спираль. Право- или левозакрученность (или хиральность) – это свойство самой спирали, а не точки зрения: правозакрученную спираль нельзя повернуть так, чтобы она выглядела как левозакрученная, если только не смотреть на её отражение в зеркале, и наоборот.
Примеры
Примером двойной спирали в молекулярной биологии является двойная спираль нуклеиновой кислоты. Примером конической спирали служит американские горки Corkscrew в парке развлечений Cedar Point. Некоторые кривые, встречающиеся в природе, состоят из нескольких спиралей различной направленности, соединенных переходами, известными как искривления лианы. Большинство резьб крепежа – правозакрученные спирали. Альфа-спираль в биологии, а также формы А и В ДНК также являются правозакрученными спиралями. Форма Z ДНК – левозакрученная. В музыке пространство высоты тона часто моделируется спиралями или двойными спиралями, чаще всего исходящими из окружности, такой как круг квинт, для представления октавной эквивалентности. В авиации геометрический шаг – это расстояние, на которое элемент воздушного винта продвинулся бы за один оборот, если бы он двигался по спирали с углом, равным углу между хордой элемента и плоскостью, перпендикулярной оси винта; см. также: угол наклона винта (авиация).