15 Primjeri eliptičnog kretanja
Miscelanea / / July 04, 2021
Eliptični pokret
To razumije eliptično kretanje Opisuje put u obliku elipse, odnosno kruga spljoštenog na dva njegova kraja, poput onog koji se pojavljuje u dnu stošca. Elipsu karakterizira dva žarišta za koja je zbroj udaljenosti do bilo koje točke elipse konstantan.
Eliptično gibanje događa se u prirodi zbog prisutnosti središnjih polja sila, kao što je npr polje harmonijskog potencijala i Newtonov gravitacijski potencijal, svaki s teorijskom i matematičkom formulacijom specifično.
Za prvi slučaj potencijal se zapisuje kao:
V (x, y) = k / 2 (x2+ i2),
Gdje je K konstanta koja ovisi o harmonijskom oscilatoru i za drugu:
V (x, y, z) = - (GM) / (√ (x2+ i2+ z2))
Gdje je M masa koja stvara gravitacijsko polje, a G univerzalna konstanta gravitacija. U oba slučaja x, y, z su prostorne koordinate u tri dimenzije.
Ova vrsta kretanja vrlo je česta u svakodnevnom životu. Čak ni kružno kretanje nije ništa drugo nego poseban oblik eliptičnog.
Primjeri eliptičnog kretanja
- Orbitalni prijevod. Planete, asteroidi, zmajevi, prirodni sateliti kreću se duž orbite i to eliptično, privučeni gravitacija neke zvijezde ili predmeta veće mase, poput zemlje oko Sunca i Mjeseca oko je.
- Parabolični hitac. Kada se projektil lansira, on opisuje paraboličnu putanju, jer je brzina u vodoravnom smjeru konstantna, a u vertikalnoj osi se zbog gravitacije mijenja. Ako je kut S obzirom na vodoravnost kojom se baca projektil i početna brzina lansiranja ostaje fiksna, može se vidjeti da je najviša točka prispodoba opisuje elipsu.
- Zaokret eliptičnog bicikla. Bicikli nazvani eliptični trenažeri strojevi su za vježbanje. Noge okreću pedale koje, kada putuju cjelovitom stazom, opisuju elipsu.
- Hula hoop (ili hula hoop). To je igra koja zahtijeva prsten koji se rotira nekim dijelom tijela, najčešće strukom. Tijekom skretanja opisan je eliptični put.
- Vrsta njihala s njihalom. Ako klatno miruje, odmaknete ga od položaja ravnoteže i umjesto da ga pustite da se okreće, daje impuls u nekom smjeru osim onog iz kojeg je preusmjeren, njihalo će opisati putanju eliptična.
- Pokret ljuljačke. Ove statične i ovješene igračke u svom zamahu prate savršeno uočljiv eliptični put, iako se mogu analizirati (kao u slučaju projektila) iz paraboličkih zakona.
- Jaje koje se vrti na svojoj osi. Iako je neobičan, ovaj je primjer prikladan, jer jaje nije kružno, već ovalno i dok se okreće oko svoje osovine, nalazi se savršena elipsa.
- Os vrha ili vrtače. Iako u početnim trenucima ostaje uspravnija, jer gubi snagu zauzvrat, os ove igračke se naginje i ocrtava sve manje kružnih oblika, blizu elipse.
- Put elektrona. Prema klasičnom (a ne kvantnom) opisu, oscilira oko jezgre a atom tu su elektroni, negativno nabijene čestice koje privlače protoni u jezgri duž svojih eliptičnih putova.
- Uvrtanje užeta kauboja. Put koji je trasirao laso kojim su nekadašnji kauboji vezali konje i stoku eliptičan je iznad njihovih glava.
- Put bumeranga. U svom prolazu zrakom, ovi udarni alati prate savršenu elipsu, u čijem bi se žarištu nalazio bacač.
- Umjetni sateliti. Plutajući na vanjskoj margini Zemljine atmosfere, umjetni sateliti za komunikaciju i Znanstveni se poslovi ponašaju poput bilo kojeg nebeskog objekta, prateći eliptičnu orbitu oko zemljište.
- Predmet koji visi s izvora. Kada se pusti, masa visi s opruge (poput čovjeka koji uskače u bungee, na primjer) spustit će se i ponovo podići, prateći elipsu oko dva različita žarišta: gornjeg i donjeg položaja.