Berechnungen bei einer logarithmische Spirale. Bei dieser Spirale wächst der Radius proportional zur Länge der Spirale. Der Abstand zwischen zwei Umdrehungen steigt also exponentiell mit jeder Umdrehung um einen bestimmten Faktor f. Der Formparameter bestimmt die Form der Spirale, dieser Wert ist meistens deutlich unter 1. Einfacher ist die Bestimmung mit dem Steigungsfaktor f. Der Abstand des Spiralanfangs zum Ursprung entspricht dem Größenparameter a. Geben Sie den Radius, die Anzahl der Umdrehungen oder den Winkel sowie Formparameter oder Steigungsfaktor ein. Runden Sie bei Bedarf und klicken Sie auf Berechnen. Winkel bitte in Grad angeben, hier kann man Winkel umrechnen.
Formeln:
r = a * ek*φ
n = φ / 360°
f = ( e2π )k
l = ( r - a ) / sin( arctan(k) )
u = l + r für n≤1
u = r - a * ek*(φ-360°) + l - ( a * ek*(φ-360°) - a ) / sin( arctan(k) ) für n>1
d = r + a * ek*(φ-180°) für φ>180°
h = a * ( ek*(φ-90°) + ek*(φ-270°) ) für φ>270°
ρ = r / cos( arctan(k) )
A = ( r² - a² ) / (4k)
Kreiszahl pi:
π = 3.141592653589793...
Radien, Parameter a, Länge und Umfang und Durchmesser haben eine eindimensionale Einheit (beispielsweise Meter), der Flächeninhalt hat diese Einheit zum Quadrat (beispielsweise Quadratmeter). Die Anzahl der Umdrehungen, Formparameter und Steigungsfaktor sind dimensionslos.
Eine erste Abbildung einer logarithmischen Spirale findet sich bei Albrecht Dürer 1525 in einem Werk über die Konstruktion geometrischer Objekte. René Descartes lieferte 1638 ihre mathematische Definition. Der Schweizer Mathematiker und Physiker Jakob Bernoulli behandelte sie ausführlich. Logarithmische Spiralen finden sich in der Natur unter anderem in Nautilus-Schnecken, in Spiralgalaxien und in Wirbelstürmen wieder. Die Fibonacci-Spirale oder goldene Spirale ist eine logarithmische Spirale mit dem goldenen Schnitt φ=1.61803398875 als Steigungsfaktor. Diese kann man beispielsweise in der Anordnung der Kerne einer Sonnenblume entdecken. Eine andere Art der Spiralen, bei welcher die Abstände zwischen den Drehungen gleich bleiben, ist die archimedische Spirale.