15 דוגמאות לתנועה אליפטית

תנועה אליפטית

זה מובן על ידי תנועה אליפטית הוא מתאר שביל בצורה של אליפסה, כלומר מעגל שטוח בשניים מקצותיו, כמו זה שמופיע בבסיס חרוט. האליפסה מאופיינת בכך שיש שני מוקדים שעבורם סכום המרחקים לכל נקודת האליפסה הוא קבוע.

תנועה אליפטית מתרחשת בטבע עקב נוכחותם של שדות כוח מרכזיים, כמו למשל שדה הפוטנציאל ההרמוני ופוטנציאל הכבידה הניוטוני, שלכל אחד מהם ניסוח תיאורטי ומתמטי ספֵּצִיפִי.

במקרה הראשון הפוטנציאל כתוב כ:

V (x, y) = k / 2 (x²+ ו²),

איפה K הוא קבוע שתלוי במתנד ההרמוני ולשנייה:

 V (x, y, z) = - (GM) / (√ (x²+ ו²+ z²))

כאשר M הוא מסה המייצרת שדה כוח משיכה ו- G הוא הקבוע האוניברסלי של ה- כוח משיכה. בשני המקרים x, y, z, הם קואורדינטות מרחביות בתלת מימד.

סוג של תנועה שכיח מאוד בחיי היומיום. אפילו תנועה מעגלית אינה אלא צורה מיוחדת של האליפטי.

דוגמאות לתנועה אליפטית

1. תרגום מסלול. הצמחים, אסטרואידים, עפיפונים, לוויינים טבעיים נעים במסלול ועושים זאת באופן אליפטי, נמשך על ידי כוח המשיכה של כוכב כלשהו או אובייקט בעל מסה גדולה יותר, כמו כדור הארץ סביב השמש והירח מסביב הוא.
2. זריקה פרבולית. כאשר קליע משגר, הוא מתאר מסלול פרבולי מכיוון שהמהירות בכיוון האופקי קבועה ובציר האנכי, בגלל כוח המשיכה, היא משתנה. אם ה
   instagram story viewer
   זָוִית ביחס לרוחב שבו נזרק הקליע ומהירות השיגור הראשונית נשמרת קבועה, ניתן לראות שהנקודה הגבוהה ביותר של מָשָׁל מתאר אליפסה.
3. תורם של אופניים אליפטיים. אופניים המכונים מאמנים אליפטיים הם מכונות המשמשות להתעמלות. הרגליים מסובבות את הדוושות שכאשר נוסעות בשביל שלם מתארות אליפסה.
4. חישוק ההולה (או הולה הופ). זהו משחק הדורש טבעת שמסתובבת עם חלק כלשהו בגוף, לרוב המותניים. במהלך התור מתואר מסלול אליפטי.
5. סוג של נדנדת מטוטלת. אם יש לך מטוטלת במנוחה, אתה מעביר אותה משיווי משקל ובמקום לשחרר אותה ולהניח לה להתנדנד נותן דחף לכיוון כלשהו שאינו זה ממנו הופנה, המטוטלת תתאר א סְגַלגַל.
6. תנועת הנדנדה. צעצועים סטטיים ותלויים אלה מתחקים אחר מסלול אליפטי בתנופה שלהם, אם כי ניתן לניתוח (כמו במקרה של קליעים) מחוקים פרבוליים.
7. ביצה שמסתובבת על הציר שלה. למרות שהדוגמא הזו יוצאת דופן, היא מתאימה, מכיוון שהביצה אינה מעגלית אלא סגלגלה, וכשהיא מסתובבת על צירה היא מתחקה אחר אליפסה מושלמת.
8. ציר הדף או הסביבון. למרות שברגעים הראשוניים הוא נשאר ישר יותר, מכיוון שהוא מאבד כוח בתורו, צירו של הצעצוע הזה נוטה ומתחקה אחר צורות מעגליות פחות ופחות, קרוב לאליפסה.
9. נתיב האלקטרונים. על פי התיאור הקלאסי (ולא הקוונטי), מתנדנד סביב הגרעין של a אָטוֹם יש את האלקטרונים, חלקיקים טעונים שלילית הנמשכים על ידי הפרוטונים בגרעין לאורך דרכיהם האליפטיות.
10. פיתול החבל של קאובוי. השביל שעוקב אחר הלאסו שבעזרתו קשרו הבוקרים של פעם סוסים ובקר הוא אליפטי מעל לראשיהם.
11. דרכו של בומרנג. במעברם באוויר, הכלים המדהימים האלה מתחקים אחר אליפסה מושלמת, שאחד ממוקדיה ימצא המשגר.
12. לוויינים מלאכותיים. צף בשוליים החיצוניים של האטמוספירה של כדור הארץ, לוויינים מלאכותיים לתקשורת ו עניינים מדעיים מתנהגים כמו כל אובייקט שמימי, ומתחקים אחר מסלול אליפטי סביב ארץ.
13. חפץ תלוי מעיין. כששוחרר, המיסה תלויה על מעיין (כמו אדם שקופץ לתוכו בנג'י, למשל) יירד ויעלה שוב, ויעקוב אחר אליפסה סביב שני מוקדים שונים: מיקום עליון ומיקום תחתון.