Опубликованы десятки тысяч статей по оптимизации формы турбинных лопаток, лезвия плуга, дисков культиваторов и т. п. При этом мне НИ РАЗУ не попадалось статья или книжка, объясняющая форму обычной стальной лопаты.
Да будет вам известно, мои друзья, что огородные лопаты бывают двух типов. Одна лопата закругленно-заостренной формы (round-point shovel), другая почти квадратная, но не совсем (Dutch spade). Заостренная часть перед кончиком часто закругляется, но иногда бывает оставлена острой (тогда это называется French shovel). Остроконечных совков в магазинах много, примерно половина моделей, но таких лопат мало. У траншейных лопат всегда острый кончик. У лопат с очень узкими лезвиями (drain spades) - никогда.
http://gizmodo.com/5994728/the-8-types-of-shovels-everyone-should-know Я не понимаю, какими соображениями продиктованы эти формы. Я даже не уверен, связаны ли они именно с копанием земли, т.к. ее еще надо отбрасывать и т. д. Почему кончик иногда острый, иногда тупой? Почему нет параболических лопат? Диктуется ли форма лезвия соображениями устойчивости к деформации (при натыкании на камень)? Ни на один из этих вопросов ответа я найти не смог.
Отсутствие литературы наталкивает на мысль, что никакими высшими соображениями форма лезвия лопаты, на самом деле, не объясняется. Нынешние лезвия довольно недавнего происхождения - последняя треть 19-го века, после чего они копировались, т.к. потребители привыкли к таким "правильным" лопатам. Поскольку криволинейная форма тогда строилась с помощью лекал, вероятно, форма лезвия определяется либо дугой спирали Эйлера (т.е. интегралами Френеля), либо сплайнами, впоследствии ставшими кривыми Безье. Тогда это был общий подход к изменению кривулек
http://en.wikipedia.org/wiki/Track_transition_curve Гипотеза 1: Форма заостренной лопаты задается дугой кубической параболы, а Dutch spade - y=х^4. Такие кривые было легче всего строить. Последущие поколения верили в высшие соображения, диктовавшие такую форму, и ее воспроизводили.
Гипотеза 2: Заостренная лопата называется French spade потому, что вычерчена лекалом (French curve).
PS. Предвидя реакцию: поучительная история, чем определяется емкость стандартной американской совковой лопаты:
http://www.netmba.com/mgmt/scientific