Voorbeeld van elliptische beweging
Fysica / / July 04, 2021
De elliptische beweging is degene waarin a lichaam volgt een ellips op het pad. Voor een beter begrip is het noodzakelijk om het concept van de ellips te definiëren.
Een ellips, in analytische meetkunde, is de geometrische figuur die wordt gegenereerd door een reeks punten waarvoor de som van de afstanden tot twee andere vaste punten constant is.
Als een cirkel de verzameling punten is die op dezelfde afstand liggen van een enkel punt dat het middelpunt wordt genoemd, de ellips is een meer langwerpige figuur met twee vaste punten erin, die Foci worden genoemd. De brandpunten kunnen worden aangeduid als A en B. En tenslotte, de afstanden a en b vormen een constante som, waarbij elk punt van de ellips als uitgangspunt wordt genomen.
En als de ellips is verdeeld in twee symmetrieassen, de ene verticaal en de andere horizontaal, zullen de hoofdas en de kleine as worden gevormd. Beide assen staan loodrecht op elkaar en ontmoeten elkaar in het centrum van de ellips.
De verste punten op de ellips zijn de hoekpunten, de kleinste krommingen in de figuur.
De halve assen r en s worden hieronder gedefinieerd. De halve as r is de afstand van het hoekpunt tot het midden. De halve as s is de afstand van de top, of het dal van de ellips, tot het midden.
Op basis van de waarden van de halve assen is het mogelijk om een benadering te berekenen van de waarde van de omtrek van de ellips, die zal dienen om de totale verplaatsing in de elliptische beweging te bepalen.
Voor de verklaring van de elliptische beweging zullen we onze toevlucht nemen tot de voorbeelden, om de aard ervan te ontdekken in de diversiteit van gevallen waarin ze zich manifesteert.
Voorbeelden van elliptische beweging
Translationele beweging van de aarde
The Translation Movement of Planet Earth beschrijft een elliptisch pad rond de zon, in een periode van ongeveer 365 dagen. Door de variatie in de nabijheid van de ster worden de vier seizoenen gegenereerd. Het hele traject is 930 miljoen kilometer lang, dat is weinig meer dan zes keer de gemiddelde afstand van de aarde tot de zon, dat is 150 miljoen kilometers. Deze laatste maat staat bekend als de Astronomische Eenheid. Op basis van de duur van het Jaar en de totale afgelegde afstand van de 930 miljoen Kilometers, schat een verplaatsingssnelheid van de aarde van 29,49 kilometer per seconde, in zijn beweging elliptisch.
Wanneer de aarde het dichtst bij de zon staat, wordt dit het perihelium genoemd en vindt dit plaats in januari. En wanneer de planeet zich naar een maximumpunt verplaatst, wordt het moment Aphelion genoemd en manifesteert dit zich in juli. Het elliptische pad van de planeet wordt Orbit genoemd en in deze figuur bevindt de zon zich in een van de brandpunten.
Slingers
Wanneer een slinger beweegt op een vliegtuig, genereert een elliptische baan in elke oscillatie, die zijn laatste punt varieert, een bloei genereert, in exacte vormen en zichtbaar als het wordt overgetrokken met inkt.
De elliptische beweging van de slinger wordt beïnvloed door de zwaartekracht en magnetische velden van planeet Aarde, en zelfs door de subtiele en bijna niet waarneembare rotatiebeweging. Dat is de reden waarom het elliptische pad altijd verandert met enkele sexagesimale graden, en het wordt niet op dezelfde plaats gemarkeerd.
Als het voor onbepaalde tijd mag bewegen zonder extra momentum, zal de slinger vertragen en variëren, kleinere ellipsen volgend, totdat hij tot rust komt.
Cirkelbeweging van een object
Het is mogelijk om aan te nemen dat de cirkelvormige beweging is een soort elliptische beweging, maar met een Centrum dat de twee brandpunten omvat waaraan een ellips is gekoppeld.
Wanneer een voorwerp aan het uiteinde van een touwtje is bevestigd en het begint met middelpuntvliedende kracht in de lucht te bewegen, waardoor het touw strak blijft staan, het beschreven pad is cirkelvormig omdat de lengte van de snaar constant is en het middelpunt van de beweging de hand is die de genereert beweging.