Traktrysa
Z Wikipedii
Traktrysa (traktoria lub wleczona) jest to krzywa płaska, wzdłuż której porusza się mały obiekt, wleczony przez ciągnącego po poziomej płaszczyźnie przy pomocy nici o stałej długości. Ciągnący porusza się po linii prostej.
Przyjmijmy za poziomą prostą oś X i oznaczmy położenie początkowe obiektu przez punkt B=(0,b) na osi Y. Za parametr θ(t) obierzmy kąt skierowany między osią X, a wektorem Q'Q, którego początkiem Q jest punkt krzywej, zaś końcem Q' punkt "ciągnący", poruszający się po osi X.
Odcinek stycznej, ograniczony punktem styczności Q z krzywą i punktem Q' przecięcia z osią X, ma stałą długość b. Oznaczmy przez x(t) oraz y(t) wartości współrzędnych punktu Q, zakreślającego traktrysę. Wtedy:
- y(t) = bsinθ(t)
- x(t) = t + bcosθ(t)
- θ'(t) = bsinθ(t)
Stąd
Równanie parametryczne traktrysy:
Gdy
otrzymamy całą traktorię, rozciągającą się w obie strony w nieskończoność i z każdej strony zbliżającą się do osi X. Oś X jest asymptotą traktrysy, oś Y zaś osią jej symetrii.
W punkcie B(0,b), a więc dla mamy punkt osobliwy (ostrze) krzywej.
Długość łuku traktrysy BQ wynosi:
- ,
zaś jej promień krzywizny:
- .
Ewolutą traktrysy, a więc zbiorem wszystkich jej środków krzywizny c, jest krzywa łańcuchowa.