15 Primeri eliptičnega gibanja

Eliptično gibanje

Razume ga eliptično gibanje Opisuje pot v obliki elipse, to je kroga, ki je na dveh koncih sploščen, kot tista na dnu stožca. Za elipso je značilno, da imata dve žarišči, pri katerih je vsota razdalj do katere koli točke elipse konstantna.

Eliptično gibanje se v naravi pojavi zaradi prisotnosti osrednjih polj sil, kot je na primer polje harmoničnega potenciala in Newtonov gravitacijski potencial, vsak s teoretično in matematično formulacijo posebne.

V prvem primeru je potencial zapisan kot:

V (x, y) = k / 2 (x²+ in²),

Kjer je K konstanta, ki je odvisna od harmoničnega oscilatorja, in za drugo:

 V (x, y, z) = - (GM) / (√ (x²+ in²+ z²))

Kjer je M masa, ki ustvarja gravitacijsko polje, G pa univerzalna konstanta gravitacija. V obeh primerih so x, y, z prostorske koordinate v treh dimenzijah.

Ta vrsta gibanja je zelo pogosta v vsakdanjem življenju. Tudi krožno gibanje ni nič drugega kot posebna oblika eliptike.

Primeri eliptičnega gibanja

1. Orbitalni prevod. Planeti, asteroidi, zmaji, naravni sateliti se gibljejo po orbiti in to eliptično, privabljeni s gravitacija neke zvezde ali predmeta večje mase, na primer zemlje okoli Sonca in Lune okoli je.
   instagram story viewer
2. Parabolični strel. Ko se izstreli projektil, opisuje parabolično pot, saj je hitrost v vodoravni smeri konstantna, v navpični osi pa se zaradi gravitacije spremeni. Če je kota Glede na vodoravno ravnino, s katero je izstreljen izstrelek, in začetno hitrost izstrelka ostane nespremenjena, je razvidno, da je najvišja točka prispodoba opisuje elipso.
3. Zavoj eliptičnega kolesa. Kolesa, imenovana eliptični trenažerji, so stroji za vadbo. Nogi vrtita pedala, ki med vožnjo po celotni poti opisujeta elipso.
4. Hula hoop (ali hula hoop). Gre za igro, ki zahteva prstan, ki se vrti z nekim delom telesa, najpogosteje s pasom. Med zavojem je opisana eliptična pot.
5. Tip nihala z nihalom. Če imate nihalo v mirovanju, ga premaknete stran od ravnotežnega položaja in namesto, da ga spustite in pustite, da se niha, daje impulz v neki smeri, ki ni tista, iz katere je bila preusmerjena, bo nihalo opisalo smer eliptična.
6. Gibanje gugalnice. Te statične in obešene igrače v svojem zamahu zasledujejo popolnoma zaznavno eliptično pot, čeprav jo je mogoče analizirati (kot v primeru izstrelkov) iz paraboličnih zakonov.
7. Jajce, ki se vrti na svoji osi. Čeprav je nenavaden, je ta primer primeren, saj jajčece ni krožno, ampak ovalno in ko se vrti na svoji osi, zasledi popolno elipso.
8. Os vrha ali vrtavke. Čeprav v svojih začetnih trenutkih ostaja bolj ravna, saj po vrsti izgublja moč, se os te igrače nagiba in sledi vedno manj krožnim oblikam, blizu elipse.
9. Pot elektronov. Po klasičnem (in ne kvantnem) opisu nihanje okoli jedra a atom obstajajo elektroni, negativno nabiti delci, ki jih privlačijo protoni v jedru vzdolž svojih eliptičnih poti.
10. Vrtenje vrvi kavboja. Pot, ki jo zasledi laso, s katerim so nekdanji kavboji vezali konje in govedo, je eliptična nad njihovimi glavami.
11. Pot bumeranga. V svojem prehodu po zraku ta presenetljiva orodja sledijo popolni elipsi, v enem od žarišč katere bi bil nameščen izstrelitev.
12. Umetni sateliti. Plavajoči na zunanjem robu Zemljine atmosfere, umetni sateliti za komunikacijo in Znanstvene zadeve se obnašajo kot kateri koli nebesni objekt in sledijo eliptični orbiti okoli zemljišča.
13. Predmet, ki visi z vzmeti. Ko se izpusti, masa visi z vzmeti (kot človek, ki skoči vanjo) bungeena primer) se bo spet spustil in dvignil, zasledil elipso okoli dveh različnih žarišč: zgornjega in spodnjega položaja.