Kaj je kot Helix?

Vijačnica je krivulja stalnega naklona, ​​ki kroži okoli osrednje osi, podobno kot spiralno stopnišče. Kot vijačnice je tangenta krivulje v primerjavi z osjo. Vijačnice so pogoste v naravi in ​​v mehanskih napravah. Kot določa številne druge lastnosti vijačnice.
Strojni inženirji se ukvarjajo s kotom vijačnice mnogih svojih modelov. Navojni vijaki in vijaki prikazujejo kot, ki določa, koliko ugriza ali novega materiala bo vijak zbral z vsakim obratom. Za obračanje naprave z večjim kotom vijačnice je potrebna večja sila. Prav tako bo vijak z večjim kotom držal bolj tesno.

Polžni transporterji uporabljajo vijačnice za transport številnih zrnatih ali pastoznih materialov. Arhimed, starogrški filozof, je zaslužen za izum vijačnega transporterja. V vdolbenem deblu je uporabil velik izrezljan leseni vijak. Z obračanjem vijaka se lahko voda premika navzgor za namene namakanja.

Vzmeti ponazarjajo še eno koristno lastnost vijačnic. Poleg sposobnosti prenašanja materije in vezave materialov, vijačnice hranijo energijo v svoji geometrijski zasnovi, ki jo je mogoče uporabiti. Energija pogo palice, avtomobilskih amortizerjev ali posteljnih vzmeti izvira iz stiskanja in kasnejšega raztezanja tuljave. Kot vijačnice, kot tudi material izdelave, določata silo, potrebno za stiskanje vzmeti.

V biologiji najdemo veliko primerov vijačnic. Zavoj vitice rastline graha sledi fiksnemu kotu vijačnice, čeprav se premer zavoja lahko razlikuje. Podobno imajo školjke in številne druge školjke fiksni kot. Nekateri imajo z vsakim dodajanjem rasti večji premer, drugi pa imajo fiksni premer, ki ustvarja dolgo obliko cevi.

Morda je najbolj znan primer vijačnic v naravi dvojna vijačnica molekule deoksiribozne nukleinske kisline (DNK). DNK je molekularna osnova genetike. Edinstven kot dvojne vijačnice je tako pravilen, da je bila struktura molekule razvidna s kristalografskimi tehnikami.

Matematično je vijačnica preprosto sled kroga z naraščajočo z-dimenzijo. Kartezijeve koordinate so podane z: x = r cos t, y = r sin t, z = ct; kjer je r polmer in 2 π c je korak ali navpična razdalja med zankami. Po Lancretovem izreku, če je r/c = konstanta, je krivulja vijačnica. V praksi je matematika oblikovanja vijakov precej zapletena, saj je vključenih veliko parametrov.