Ellissi nella fisica

Ellissi nella fisica

Forse l'esempio più ben noto di un'ellisse nella scienza è l'orbita planetaria. Nessuno dei pianeti orbita intorno al sole in un cerchio perfetto; invece, le orbite sono modellate come le uova, alcuni più rotondo rispetto ad altri. Ellissi vengono visualizzati nella prima delle tre leggi di Johannes Kepler del movimento dei pianeti, e ci sono diverse formule matematiche che si applicano solo a questa figura.

Legge di Keplero di ellissi

La prima delle tre leggi di movimento planetario, la legge di ellissi Keplero afferma che "il percorso dei pianeti intorno al sole è forma ellittico, il sole essendo situato presso uno dei focus". Mentre cerchi perfetti hanno solo una messa a fuoco, il centro, dispone di due ellissi.

Due fuochi

Per visualizzare come un'ellisse ha due fuochi, attaccare due puntine in un pezzo di cartone, lasciando alcuni del metallo che esce il cartone sotto le maniglie. Mettere un elastico intorno ai due punti metallici e anche attaccare una matita all'interno della banda di gomma. Allungare l'elastico e traccia intorno le puntine, mantenendo costante la tua forza sulla banda elastica. La forma risultante è un'ellisse. Ogni punto sull'ellisse ha la stessa distanza combinata da entrambe le puntine, o i fuochi. Ad esempio, se la distanza di aggregata è 4, un certo punto potrebbe essere 1 unità da una virata e 3 unità da altra, mentre un altro potrebbe essere 1.8 da uno e 2.2 da altra.

Eccentricità

Se la distanza tra i due fuochi è definita come "2c" e si disegna l'asse maggiore dell'ellisse e la lunghezza di che sarebbe "2una." L'asse maggiore è la linea che divide l'ellisse in mezzo la strada più lunga. L'eccentricità di un'ellisse misura quanto è stato allungato lontano dall'essere un cerchio. La formula è e = c/a. Se la distanza tra i due fuochi è 2 cm e l'asse maggiore è di 5 cm, quindi l'eccentricità sarebbe 1/2.5, o 1/(5/2) o 2/5. Più basso il numero, più allungata dell'ellisse.

Altre applicazioni

Oltre alle orbite planetarie, ellissi si alza anche in alcuni sistemi di ingranaggio, materiali anisotropi in ottica, prova la sincronizzazione di due diversi segnali sinusoidali e risolvendo i moti di un oscillatore armonico.