15 Примери за елиптично движение

Елиптично движение

Разбира се от елипсовидно движение Той описва път под формата на елипса, тоест кръг, сплескан в два от краищата си, като този, който се появява в основата на конус. Елипсата се характеризира с наличието на два фокуса, за които сумата от разстоянията до която и да е точка на елипсата е постоянна.

Елиптичното движение се появява в природата поради наличието на централни силови полета, като например полето на хармоничния потенциал и гравитационния потенциал на Нютон, всеки с теоретична и математическа формулировка специфични.

За първия случай потенциалът се записва като:

V (x, y) = k / 2 (x²+ и²),

Където K е константа, която зависи от хармоничния генератор, а за втория:

 V (x, y, z) = - (GM) / (√ (x²+ и²+ z²))

Където M е маса, която генерира гравитационно поле, а G е универсалната константа на земно притегляне. И в двата случая x, y, z, са пространствени координати в три измерения.

Този тип движения са много често срещани в ежедневието. Дори кръговото движение не е нищо повече от специална форма на елипсовидната.

Примери за елиптично движение

1. Орбитален превод. Планетите, астероиди, хвърчила, естествените сателити се движат по орбита и го правят елиптично, привлечени от гравитация на някаква звезда или обект с по-голяма маса, като земята около Слънцето и Луната наоколо е.
2. Параболичен изстрел. Когато се изстреля снаряд, той описва параболична траектория, тъй като скоростта в хоризонтална посока е постоянна и във вертикалната ос, поради гравитацията, тя се променя. Ако ъгъл По отношение на хоризонталата, с която се хвърля снарядът, и първоначалната скорост на изстрелване се поддържа фиксирана, може да се види, че най-високата точка на притча описва елипса.
3. Завоят на елипсовидно колело. Велосипедите, наречени елиптични тренажори, са машини, използвани за упражнения. Краката въртят педалите, които, когато пътуват по пътека, описват елипса.
4. Хулахуп (или хулахуп). Това е игра, която изисква пръстен, който се завърта с някаква част от тялото, най-често кръста. По време на завоя е описана елипсовидна пътека.
5. Вид люлка на махалото. Ако имате махало в покой, вие го отдалечавате от равновесното положение и вместо да го освободите и оставите да се люлее, вие дава импулс в някаква посока, различна от тази, от която е била отклонена, махалото ще опише траектория елипсовидна.
6. Движението на люлката. Тези статични и окачени играчки проследяват перфектно различима елипсовидна пътека в махането си, макар и анализируема (както в случая на снаряди) от параболичните закони.
7. Яйце, което се върти по оста си. Макар и необичаен, този пример е подходящ, тъй като яйцето не е кръгло, а овално и докато се върти по оста си, проследява перфектна елипса.
8. Оста на върха или въртящия се връх. Въпреки че в началните си моменти тя остава по-права, тъй като на свой ред губи сила, оста на тази играчка се накланя и проследява все по-малко кръгли форми, близо до елипсата.
9. Пътят на електроните. Според класическото (и неквантово) описание, осцилиращо около ядрото на a атом там са електроните, отрицателно заредени частици, привлечени от протоните в ядрото по техните елиптични пътеки.
10. Усукването на въжето на каубой. Пътят, проследен от ласото, с който каубоите от миналото са вързали коне и говеда, е елипсовиден над главите им.
11. Пътят на бумеранг. При преминаването си във въздуха тези поразителни инструменти проследяват перфектна елипса, в един от фокусите на която ще бъде разположен стартера.
12. Изкуствени сателити. Плаващи във външния ръб на земната атмосфера, изкуствени спътници за комуникация и Научните дела се държат като всеки небесен обект, проследявайки елипсовидна орбита около земя.
13. Обект, висящ от извор. Когато се освободи, масата, окачена на пружина (като човек, скачащ в бънджинапример) ще се спусне и издигне отново, проследявайки елипса около две различни фокуси: горна позиция и долна позиция.