15 voorbeelden van elliptische beweging

Elliptische beweging

Het wordt begrepen door elliptische beweging die een pad beschrijft in de vorm van een ellips, dat wil zeggen een cirkel die aan twee van zijn uiteinden is afgeplat, zoals die aan de basis van een kegel. De ellips wordt gekenmerkt door twee brandpunten waarvoor de som van de afstanden tot elk punt van de ellips constant is.

Elliptische beweging komt in de natuur voor door de aanwezigheid van centrale krachtvelden, zoals bijvoorbeeld het harmonische potentiaalveld en de Newtoniaanse gravitatiepotentiaal, elk met een theoretische en wiskundige formulering specifiek.

Voor het eerste geval wordt de potentiaal geschreven als:

V (x, y) = k / 2 (x²+ en²),

Waar K een constante is die afhangt van de harmonische oscillator en voor de tweede:

 V (x, y, z) = - (GM) / (√ (x²+ en²+ z²))

Waarbij M een massa is die een zwaartekrachtveld opwekt en G de universele constante is van de zwaartekracht. In beide gevallen zijn x, y, z ruimtelijke coördinaten in drie dimensies.

Dit type beweging is heel gebruikelijk in het dagelijks leven. Zelfs cirkelvormige beweging is niets meer dan een speciale vorm van de elliptische trainer.

Voorbeelden van elliptische beweging

1. Orbitale vertaling. De planeten, asteroïden, vliegers, natuurlijke satellieten bewegen langs een baan en doen dat elliptisch, aangetrokken door de zwaartekracht van een ster of object met een grotere massa, zoals de aarde rond de zon en de maan eromheen is.
2. Parabolisch schot. Wanneer een projectiel wordt gelanceerd, beschrijft het een parabolische baan omdat de snelheid in de horizontale richting constant is en in de verticale as, als gevolg van de zwaartekracht, verandert. Als de hoek Met betrekking tot de horizontaal waarmee het projectiel wordt geworpen en de initiële lanceringssnelheid vast wordt gehouden, kan worden gezien dat het hoogste punt van de gelijkenis beschrijft een ellips.
3. De beurt van een elliptische fiets. Fietsen die elliptische trainers worden genoemd, zijn machines die worden gebruikt om te oefenen. De poten draaien de pedalen die, bij het afleggen van een volledig pad, een ellips beschrijven.
4. De hoelahoep (of hoelahoep). Het is een spel dat een ring vereist die met een deel van het lichaam wordt gedraaid, meestal de taille. Tijdens de bocht wordt een elliptisch pad beschreven.
5. Een soort slingerbeweging. Als je een slinger in rust hebt, beweeg je hem weg van de evenwichtspositie en in plaats van hem los te laten en te laten slingeren, een impuls geeft in een andere richting dan die van waaruit het werd wegbewogen, zal de slinger een traject beschrijven elliptisch.
6. De beweging van de schommel. Deze statische en hangende speeltjes volgen een perfect waarneembaar elliptisch pad in hun schommel, hoewel ze (zoals in het geval van projectielen) kunnen worden geanalyseerd op basis van parabolische wetten.
7. Een ei dat om zijn as draait. Hoewel ongebruikelijk, is dit voorbeeld toepasselijk, aangezien het ei niet cirkelvormig is, maar ovaal, en omdat het om zijn as draait, volgt het een perfecte ellips.
8. De as van een tol of tol. Hoewel het in het begin rechter blijft, omdat het op zijn beurt kracht verliest, kantelt de as van dit speelgoed en volgt hij steeds minder ronde vormen, dicht bij de ellips.
9. Het pad van de elektronen. Volgens de klassieke (en niet kwantum) beschrijving, oscillerend rond de kern van a atoom er zijn de elektronen, negatief geladen deeltjes die worden aangetrokken door de protonen in de kern langs hun elliptische paden.
10. De twist van het touw van een Cowboy. Het pad dat wordt uitgestippeld door de lasso waarmee de cowboys van weleer paarden en vee vastbonden, is elliptisch boven hun hoofd.
11. Het pad van een boemerang. Tijdens hun passage door de lucht volgen deze opvallende gereedschappen een perfecte ellips, in een van de brandpunten waarvan de draagraket zich zou bevinden.
12. Kunstmatige satellieten. Drijvend in de buitenste rand van de atmosfeer van de aarde, kunstmatige satellieten voor communicatie en Wetenschappelijke zaken gedragen zich als elk hemellichaam en volgen een elliptische baan rond de land.
13. Een voorwerp dat aan een veer hangt. Bij het loslaten hangt de massa aan een veer (zoals een man die erin springt) bungee, bijvoorbeeld) zal dalen en weer stijgen, waarbij een ellips rond twee verschillende brandpunten wordt gevolgd: een bovenste positie en een lagere positie.