15 Príklady eliptického pohybu

Eliptické hnutie

Rozumie sa tým eliptický pohyb Opisuje cestu vo forme elipsy, to znamená kruhu splošteného na dvoch jeho koncoch, ako je napríklad ten v spodnej časti kužeľa. Elipsa sa vyznačuje tým, že má dve ohniská, pre ktoré je súčet vzdialeností k ľubovoľnému bodu elipsy konštantný.

Eliptický pohyb sa v prírode vyskytuje v dôsledku prítomnosti centrálnych silových polí, ako sú napr pole harmonického potenciálu a newtonovský gravitačný potenciál, každý s teoretickou a matematickou formuláciou konkrétne.

Pre prvý prípad je potenciál napísaný ako:

V (x, y) = k / 2 (x²+ a²),

Kde K je konštanta, ktorá závisí od harmonického oscilátora a za druhú:

 V (x, y, z) = - (GM) / (√ (x²+ a²+ z²))

Kde M je hmotnosť, ktorá generuje gravitačné pole a G je univerzálna konštanta gravitácia. V obidvoch prípadoch sú x, y, z priestorové súradnice v troch rozmeroch.

Tento typ pohybu je v bežnom živote veľmi častý. Ani kruhový pohyb nie je nič iné ako zvláštny tvar eliptiky.

Príklady eliptického pohybu

1. Orbitálny preklad.
   instagram story viewer
   Planéty, asteroidy, šarkany, prírodné satelity sa pohybujú po obežnej dráhe a robia to elipticky, priťahuje ich gravitácia nejakej hviezdy alebo objektu s väčšou hmotnosťou, napríklad zeme okolo Slnka a Mesiaca okolo je.
2. Parabolický výstrel. Keď je projektil vystrelený, popisuje parabolickú trajektóriu, pretože rýchlosť v horizontálnom smere je konštantná a vo vertikálnej osi sa vplyvom gravitácie mení. Ak uhol Pokiaľ ide o horizontálu, ktorou je projektil vrhnutý, a počiatočná rýchlosť vypúšťania je udržiavaná pevná, je zrejmé, že najvyšší bod podobenstvo opisuje elipsu.
3. Otočka eliptického bicykla. Bicykle nazývané eliptické trenažéry sú stroje používané na cvičenie. Nohy otáčajú pedále, ktoré pri cestovaní úplnou cestou opisujú elipsu.
4. Hula hoop (alebo hula hoop). Je to hra, ktorá si vyžaduje krúžok, ktorý sa otáča niektorou časťou tela, najčastejšie pásom. Počas zákruty je popísaná eliptická dráha.
5. Typ kyvadla. Ak máte kyvadlo v pokoji, presuniete ho z rovnovážnej polohy a namiesto toho, aby ste ho nechali ísť a nechali ho kývať, dáva impulz v inom smere, ako v akom bol odklonený, bude kyvadlo popisovať trajektóriu eliptický.
6. Pohyb hojdačky. Tieto statické a zavesené hračky sledujú vo svojom švihu dokonale rozoznateľnú eliptickú cestu, aj keď sú analyzovateľné (ako v prípade projektilov) parabolickými zákonmi.
7. Vajce sa točí okolo svojej osi. Aj keď je to neobvyklé, tento príklad je vhodný, pretože vajíčko nie je kruhové, ale oválne a pri otáčaní okolo svojej osi sleduje dokonalú elipsu.
8. Os horného alebo rotujúceho vrchu. Aj keď v počiatočných chvíľach zostáva stále rovnejšia, pretože vo svojom ťahu stráca silu, os tejto hračky sa nakláňa a sleduje čoraz menej kruhových tvarov, blízko elipsy.
9. Dráha elektrónov. Podľa klasického (a nie kvantového) opisu oscilujúceho okolo jadra a atóm existujú elektróny, negatívne nabité častice priťahované protónmi v jadre pozdĺž ich eliptických dráh.
10. Krútenie lana kovboja. Cesta sledovaná lasom, ktorým kovboji z dávnych čias zväzovali kone a dobytok, je nad ich hlavami eliptická.
11. Cesta bumerangu. Pri svojom prechode vzduchom sledujú tieto úderné nástroje dokonalú elipsu, v ktorej jednom z ohniskov by bol umiestnený odpaľovač.
12. Umelé satelity. Vznášajúce sa na vonkajšom okraji zemskej atmosféry, umelé satelity pre komunikáciu a Vedecké záležitosti sa správajú ako každý nebeský objekt a obkresľujú eliptickú dráhu okolo pôda.
13. Predmet visiaci z pružiny. Po uvoľnení hmota visí z pružiny (ako človek, do ktorého skočí bungee(napríklad)) zostúpi a znova stúpne a sleduje elipsu okolo dvoch rôznych ohniskov: hornej polohy a dolnej polohy.