Przykład ruchu eliptycznego

ruch eliptyczny to ten, w którym a ciało śledzi elipsę na ścieżce. Dla lepszego zrozumienia konieczne jest zdefiniowanie pojęcia elipsy.

Elipsa w geometrii analitycznej to figura geometryczna generowana przez zbiór punktów, dla których suma odległości do dwóch innych stałych punktów jest stała.

Jeśli okrąg jest zbiorem punktów, które znajdują się w tej samej odległości od pojedynczego punktu zwanego środkiem, elipsa jest bardziej wydłużoną figurą z dwoma stałymi punktami wewnątrz niej, zwanymi Foci. Ogniska mogą być oznaczone jako A i B. I w końcu, odległości a i b utworzą stałą sumę, przyjmując za punkt początkowy każdy punkt elipsy.

A jeśli elipsa zostanie podzielona na dwie osie symetrii, jedną pionową, a drugą poziomą, utworzy się oś większa i oś mniejsza. Obie osie są prostopadłe i spotykają się w centrum elipsy.

Najdalsze punkty elipsy to Wierzchołki, które są najciaśniejszymi krzywiznami figury.

Półosie r i s są zdefiniowane poniżej. Półoś r to odległość od wierzchołka do środka. Półoś s to odległość od góry lub doliny elipsy do środka.

Na podstawie wartości półosi można obliczyć przybliżenie do wartości obwodu elipsy, która posłuży do wyznaczenia całkowitego ruchu w ruchu eliptycznym.

Dla wyjaśnienia ruchu eliptycznego posłużymy się przykładami, aby odkryć jego naturę w różnorodności przypadków, w których się on przejawia.

Przykłady ruchu eliptycznego

Translacyjny ruch ziemi

Ruch translacyjny Planety Ziemi opisuje eliptyczną ścieżkę wokół Słońca w okresie około 365 dni. Ze względu na różnice w odległości od gwiazdy generowane są cztery pory roku. Cała trajektoria ma długość 930 milionów kilometrów, czyli niewiele więcej ponad sześciokrotność średniej odległości Ziemi od Słońca, która wynosi 150 milionów Kilometry. Ta ostatnia miara jest znana jako jednostka astronomiczna. W oparciu o czas trwania Roku i całkowitą przebytą odległość 930 milionów kilometrów,, szacuje prędkość przemieszczania się Ziemi na 29,49 km na sekundę w jej ruchu eliptyczny.

Kiedy Ziemia jest najbliżej Słońca, nazywa się to peryhelium i odbywa się w styczniu. A kiedy planeta oddala się do punktu maksymalnego, moment ten nazywa się Aphelion, co objawia się w lipcu. Eliptyczna ścieżka Planety nazywa się Orbita, a na tej figurze Słońce znajduje się w jednym z Ognisk.

Wahadła

Kiedy wahadło porusza się w samolocie, generuje trajektorię eliptyczną w każdej oscylacji, który zmienia swój końcowy punkt, generując rozkwit, w dokładnych formach i widoczny, jeśli jest śledzony atramentem.

Na ruch eliptyczny wahadła wpływają pola grawitacyjne i magnetyczne planety Ziemia, a nawet subtelny i prawie niewykrywalny ruch obrotowy. Dlatego ścieżka eliptyczna zmienia się zawsze o jakieś sześćdziesiętne stopnie i nie jest wyróżniona w tym samym miejscu.

Jeśli pozwolimy na poruszanie się w nieskończoność bez dodatkowego pędu, wahadło zwolni i zacznie poruszać się, śledząc mniejsze elipsy, aż się zatrzyma.

Ruch kołowy obiektu

Można założyć, że ruch okrężny jest rodzajem ruchu eliptycznego, ale z Centrum, które obejmuje dwa ogniska, z którymi związana jest elipsa.

Kiedy przedmiot przyczepiony do końca sznurka zaczyna poruszać się w powietrzu z siłą odśrodkową, pozostawiając sznurek naprężony, opisana ścieżka jest okrągła, ponieważ długość struny jest stała, a środkiem ruchu jest ręka generująca ruch.