MakarovSuites
Русский
EnglishDeutschРусскийУкраїнськаFrançaisEspañolItalianoPolski
Связь и лицензии

Math

Подсолнух

Подсолнух Фогеля, растущий семечко за семечком, r = √n и θ = n·α: тяни по диску — угол плывёт, спирали расходятся, схлопываются в лучи и защёлкиваются на золотом угле 137,508°, где ближайшая пара 1,602 при любом размере, а семейства — числа Фибоначчи; упаковка измеряется вживую, задача на угол и график упаковки от угла.

Подсолнух — Изображение из программы
Изображение из программы

Что происходит

Клади каждое новое семечко на один и тот же угол от предыдущего и чуть дальше — r = √n, чтобы каждому досталась одна площадь, — и смотри, что делает угол. При рациональном повороте, скажем в седьмую долю, семечки выстраиваются на семь лучей, между лучами почти пусто, а ближайшая пара сжимается к нулю, пока диск растёт. При 137,3° спирали разматываются в одно семейство с прорехами. При 137,508°, золотом угле 360/φ², диск заполняется ровно: ближайшая пара 1,602 при трёхстах семечках и 1,602 при тысяче, а два видимых семейства спиралей — всегда соседние числа Фибоначчи: 21 и 34, потом 34 и 55, потом 55 и 89. Тяни по диску — угол плывёт на сотые градуса; график записывает ближайшую пару при каждом угле, где ты побывал: игла на золотом угле, вторая на угле Люка 99,5° и провалы на каждом рациональном повороте. Семечки раскрашены по семейству, так что спирали — это цвета. Так устроены корзинка подсолнуха, шишка и ананас: растению, которое ставит каждую почку на золотой угол от предыдущей, не нужно планировать упаковку.

Уравнения модуля
Уравнения
Фогель (1979):  семечко n на r = √n, θ = n·α  - равная площадь на семечко, поэтому среднее расстояние остаётся около 1.7 единицы √n при росте диска
золотой угол:  α = 360°/φ² = 137.50776°, φ = (1 + √5)/2;  угол Люка 360°/(φ + 2) = 99.5016°;  360° − α - зеркальное отражение
ближайшая пара:  наименьшее расстояние до ближайшего соседа по диску;  золотой 1.602 при 300 семечках и 1.602 при 1000;  137.3° → 1.10;  137.6° → 0.97;  седьмая часть оборота → 0.20 при 300, 0.11 при 1000 (семь лучей);  Люка 1.574
семейства (парастихи):  два самых частых значения |i − j| среди пар ближайших соседей;  золотой: 34 и 21 при 300 семечках, 55 и 34 при 1000, 144 при 4000 - последовательные числа Фибоначчи;  Люка: 47 и 76;  137.3°: одно семейство из 21 с 973 из 1000 семечек
окно задачи:  300 семечек, ближайшая пара ≥ 1.5 для α в 137.438 … 137.528 (0.09°), для 137.408 получается 1.43;  угол Люка тоже проходит
ближайшие соседи:  корзинная сетка с ячейкой 2, побеждает первый найденный - один и тот же обход в двойнике на Python и в модели на C#

Другие эксперименты

К каталогу
Центры треугольника и прямая Эйлера — Изображение из программы

Math

Центры треугольника и прямая Эйлера

Нажмите на бумаге, где ожидаете центр. Раскрывайте линии по одной, затем тяните латунные отметки вершин. Включите тупоугольный пример: какие центры выйдут наружу?

Инверсия: окружности в прямые — Изображение из программы

Math

Инверсия: окружности в прямые

Тяните C, чтобы двигать окружность, ромб r — менять радиус, P — идти по ободу. Проведите окружность через O и сравните образ. Латунное кольцо имеет R = 1; его точки неподвижны. Подберите ρ, чтобы последняя окружность коснулась первой за один оборот. Одинаковые номера соответствуют друг другу в двух полях. «Старт» сдвигает цепочку; замкнутая остаётся замкнутой.