2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Сравнение двух кривых на бесконечности
Сообщение15.03.2009, 19:50 


08/05/08
954
MSK
Задано описание двух кривых:

A) Кривую можно рассматривать как траекторию точки, равномерно движущейся по лучу, исходящему из полюса, в то время как этот луч равномерно вращается вокруг полюса.

B)
Кривую можно рассматривать как траекторию точки, равноускоренно движущейся по лучу, исходящему из полюса, в то время как этот луч равномерно вращается вокруг полюса.

Вопрос: При больших углах поворота луча ( стремящихся к бесконечности) можно ли кривую B рассматривать как A?

Если можно, то вот как это можно представить?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение15.03.2009, 20:00 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14495
У кривой А расстояние между витками будет постоянным, а у В неограниченно увеличиваться.

Добавлено спустя 4 минуты 20 секунд:

Угол между радиус-вектором и касательной у кривой А будет постоянным, а у В приближаться к 0.
И ещё много разных доводов в пользу отличия. А в пользу сходства разве что спиралевидность.

 Профиль  
                  
 
 Re: Сравнение двух кривых на бесконечности
Сообщение15.03.2009, 20:15 


08/05/08
954
MSK
e7e5 писал(а):
Задано описание двух кривых:

A) Кривую можно рассматривать как траекторию точки, равномерно движущейся по лучу, исходящему из полюса, в то время как этот луч равномерно вращается вокруг полюса.

B)
( прощу прощения внес исправления) - явный вид кривой:
$\rho= \phi * Sin(Arctg(ln[\phi +1]))$


Вопрос: При больших углах поворота луча ( стремящихся к бесконечности) можно ли кривую B рассматривать как A?

Если можно, то вот как это можно представить?

PS Со словесным описанием B не сложилось...
Кривую можно рассматривать как траекторию точки, равноускоренно движущейся по этой кривой и одновременно принадлежащей лучу, исходящему из полюса, в то время как этот луч равномерно вращается вокруг полюса.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение15.03.2009, 20:22 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14495
Я бы ещё добавил, что кривые "относятся" друг к другу как прямая $y=x$ и парабола $y=x^2$ при больших $x$.

Добавлено спустя 5 минут 34 секунды:

Ну чего-то не очень понятно. По какой кривой? Попробуйте написать уравнение кривых в полярных координатах.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение15.03.2009, 20:30 


08/05/08
954
MSK
gris писал(а):
Добавлено спустя 5 минут 34 секунды:

Ну чего-то не очень понятно. По какой кривой? Попробуйте написать уравнение кривых в полярных координатах.

A)
$\rho=\phi$

B)
$\rho= \phi * Sin(Arctg(ln[\phi +1]))$ ( вот такое ур. кривой, словесно затрудняюсь описать)

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение15.03.2009, 20:46 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14495
Вот это другое дело. Кривые будут сближаться. И не только кривые, а сами точки.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение15.03.2009, 20:57 


08/05/08
954
MSK
gris писал(а):
Вот это другое дело. Кривые будут сближаться. И не только кривые, а сами точки.

Т.е можно сказать, что при $\phi$ стремящемся к бесконечности кривую B можно рассматривать как очень похожую на A ( Спираль Архимеда)?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение15.03.2009, 21:14 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14495
они будут практически совпадать. Что по строгости эквивалентно понятию "очень похожи". Если $A(\phi)$ и $B(\phi)$ две движущиеся точки, то расстояние между ними будет стремиться к нулю.
Я бы употреблял такое написание буквы $\varphi$, хотя это несущественно.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение15.03.2009, 21:52 


08/05/08
954
MSK
gris писал(а):
они будут практически совпадать. Что по строгости эквивалентно понятию "очень похожи". Если $A(\phi)$ и $B(\phi)$ две движущиеся точки, то расстояние между ними будет стремиться к нулю.
Я бы употреблял такое написание буквы $\varphi$, хотя это несущественно.


Значит я ошибся в определении ур.-я кривой B.
Я хотел, чтобы при больших $\varphi$ длина последующего элемента кусочка кривой B была каждый раз на целое число раз больше предыдущего ( как частный случай была равна предыдущему) - а ведь для кусочков длин спирали Архимеда это не справедливо :( ?

Для спирали Архимеда из справочника:
.$L=(\varphi_0* \sqrt{1+\varphi_0^2} +ln(\varphi_0 + \sqrt{1+ \varphi_0^2})$

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение15.03.2009, 23:53 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/10/07
1221
Самара/Москва
Чего-то я посчитал, вышло вот что
Для спирали $\rho=\varphi$ ускорение точки (вдоль траектории)
$$
\frac{d^2s}{d\varphi^2}=\frac{\varphi}{\sqrt{1+\varphi^2}}
$$
то есть оно монотонно растет к единице. Тогда при больших $\varphi$ спираль можно рассматривать как равноускоренную. Это Вы про это?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение16.03.2009, 10:07 


08/05/08
954
MSK
Henrylee писал(а):
Чего-то я посчитал, вышло вот что
Для спирали $\rho=\varphi$
Тогда при больших $\varphi$ спираль можно рассматривать как равноускоренную. Это Вы про это?

Да, точно
$\rho=a*\varphi$ при больших углах оказывается так и получается.

Кривая B ведет себя аналогично при больших углах ( как бы становится спиралью Архимеда), но я хотел, чтобы она имела подобное свойство при любых углах $\varphi$ , не только больших: стремящихся к нулю, а вообще любом угле.

Интересное свойство спирали Архимеда на бесконечности, как бы так представить, почему оно возникает на бесконечности?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение16.03.2009, 10:58 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14495
А чего же тут хитрого?
Допустим, каждый виток начинается и кончается на оси $X$. Так как $\varphi$ изменяется равномерно, то на каждый виток тратится равное количество времени. Но длина витка всё время увеличивается. Вначале нелинейно, а потом всё более и более линейно, то есть получается почти равноускоренное движение. Именно вдоль кривой. И именно в отношении скорости увеличения пройденного пути.
Но кривая - всего лишь траектория точки. Можно задать такой закон изменения $\varphi$, что точка будет двигаться хоть равномерно, хоть равноускоренно. Рассмотрите натуральную параметризацию кривой.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение16.03.2009, 11:20 


29/09/06
4552
gris в сообщении #195501 писал(а):
Рассмотрите натуральную параметризацию кривой.
В элементарных функциях, замечу, не выражаются. Для архимедовой спиральки имеем $s'_\varphi=a\sqrt{1+\varphi^2}$.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение18.03.2009, 17:01 


08/05/08
954
MSK
gris писал(а):
А чего же тут хитрого?
....
Но кривая - всего лишь траектория точки. Можно задать такой закон изменения $\varphi$, что точка будет двигаться хоть равномерно, хоть равноускоренно. Рассмотрите натуральную параметризацию кривой.

Хитрого, правда, нет.
Только уравнение не нашлось в явном виде. :(

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение18.03.2009, 17:26 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14495
А что Вы хотите получить, так и не понятно.
Уравнение движения $(\varphi(t);\rho(t))$, при котором точка движется вдоль архимедовой спирали с заданной функцией длины траектории $l(t)$?
Вы сформулируйте задачу максимально точно и строго
А "ничего хитрого", к сожаленнию, относится только к приближённо равноускоренному движению на бесконечности, если $\varphi=t; \pho=t$

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 23 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group