În geometria algebrică spiralele sinusoidale sunt o familie de curbe definite de ecuația în coordonate polareDănuț Zahariea, Limbaje de programare structurata: Aplicații MATLAB, tuiasi.ro, 2017, p. 194, accesat 2023-05-20
unde este o constantă diferită de zero, iar este un număr rațional altul decât 0. Cu o rotație în jurul originii, aceasta poate fi de asemenea scrise
Termenul de „spirală” este o denumire greșită, deoarece de fapt nu sunt , ci adesea au o formă asemănătoare unei . Multe curbe bine-cunoscute sunt spirale sinusoidale, de exemplu: Hiperbola echilaterală () Dreapta () Parabola () Cubica Tschirnhausen () Sextica lui Cayley () Cardioida () Cercul () Lemniscata lui Bernoulli ()
Această familie de curbe a fost studiată pentru prima oară de Colin Maclaurin.
Ecuații Prin derivarea lui
și eliminarea lui se obține ecuația diferențială în și : .
Atunci
care implică faptul că unghiul tangențial polar este
și deci unghiul tangențial este . (Semnul de aici este pozitiv dacă și au același semn și negativ în caz contrar.)
Comparând versorul tangent , cu mărimea vectorilor de pe fiecare parte a ecuației de mai sus se obține .
În particular, lungimea unei singure bucle când este:
Curbura este .
Proprietăți Inversa unei spirale sinusoidale în raport cu un cerc cu centrul în origine este o altă spirală sinusoidală a cărei valoare a lui este negativul valorii curbei originale a lui . De exemplu, inversa lemniscatei lui Bernoulli este o hiperbolă dreptunghiulară.
, podara și podara negativă ale unei spirale sinusoidale sunt spirale sinusoidale diferite.
Traiectoria unei particule asupra căreia acționează o forță centrală proporțională cu o putere a lui este o spirală sinusoidală.
Când este un număr întreg și punctele sunt aranjate regulat pe un cerc cu raza , atunci mulțimea punctelor aranjate astfel încât media geometrică a distanțelor de la punct la formează o spirală sinusoidală. În acest caz, spirala sinusoidală este o lemniscată polinomială.
Note
Bibliografie Yates, R. C.: A Handbook on Curves and Their Properties, J. W. Edwards (1952), "Spiral" p. 213–214 "Sinusoidal spiral" at www.2dcurves.com "Sinusoidal Spirals" at The MacTutor History of Mathematics
Legături externe
Categorie:Curbe plane Categorie:Curbe algebrice