摆线方程
它是这样定义的:一个圆沿一直线缓慢地滚动,则圆上一固定点所经过的轨迹称为摆线
x=a(φ-sinφ),y=a(1-cosφ)
当圆转动φ时,圆心坐标为(aφ, a)手拉手网
该点相对于圆心坐标为(-asinφ,-acosφ)
所以该点坐标为(a(φ-sinφ),a(1-cosφ))
即x=a(φ-sinφ),y=a(1-cosφ)
摆线[编辑]
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在数学中,摆线 (Cycloid) 被定义为,一个圆沿一条直线运动时,圆边界上一定点所形成的轨迹。它是
roulette曲线的一个例子。摆线也是最速降线问题和等时降落问题的解。
目录
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• 1 历史
• 2 方程
• 3 面积
• 4 弧长
• 5 其它相关联的曲线第二次科技革命
• 6 应用
•7 参考压差计
•8 外部连结
历史[编辑]
摆线的研究最初开始于Nicholas of Cusa,之后梅森(Marin Mersenne)也有针对摆线的研究。1599年伽利略为摆线命名。1634年G.P. de Roberval指出摆线下方的面积是生成它的圆面积的三倍。1658年克里斯多佛·雷恩也向人们指出摆线的长度是生成它
的圆直径的四倍。在这一时期,伴随着许多发现,也出现了众多有关发现权的争议,甚至抹杀他人工作的现象,而因此摆线也被人们称作“几何学中的海伦”(The Helen of Geometers)。[1].
方程[编辑]
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由半径为2的圆所生成的摆线
过原点半径为r的摆线参数方程为
昆明pm2.5
在这里实参数t 是在弧度之下,圆滚动的角度。对每一个给出的t ,圆心的坐标为(rt, r)。通过替换解出t 可以求
的笛卡尔坐标方程为
摆线的第一道拱由参数t 在(0, 2π) 区间内的点组成。
摆线也满足下面的微分方程。
面积[编辑]
一条由半径为r 的圆所生成的拱形面积可以由下面的参数方程界定:
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微分,
于是可以求得