Trocoide centrado

Em geometria, um trocoide centrado ou trocoide centralizado é a rolete formada por um círculo rolando ao longo de outro círculo.[1] Ou seja, é o caminho traçado por um ponto ligado a um círculo conforme o círculo rola sem deslizar ao longo de um círculo fixo. O termo abrange tanto o epitrocoide quanto o hipotrocoide. O centro desta curva é definido como o centro do círculo fixo.[2][3]

Curva parametrizada no plano complexo

Alternativamente, um trocóide centrado pode ser definido como o caminho traçado pela soma de dois vetores, cada um se movendo em uma velocidade uniforme em um círculo. Especificamente, um trocóide centrado é uma curva que pode ser parametrizada no plano complexo[4] por

z = r 1 e i ω 1 t + r 2 e i ω 2 t , {\displaystyle z=r_{1}e^{i\omega _{1}t}+r_{2}e^{i\omega _{2}t},\,}

ou no plano cartesiano por

x = r 1 cos ( ω 1 t ) + r 2 cos ( ω 2 t ) , {\displaystyle x=r_{1}\cos(\omega _{1}t)+r_{2}\cos(\omega _{2}t),}
y = r 1 sin ( ω 1 t ) + r 2 sin ( ω 2 t ) , {\displaystyle y=r_{1}\sin(\omega _{1}t)+r_{2}\sin(\omega _{2}t),\,}

onde

r 1 , r 2 , ω 1 , ω 2 0 , ω 1 ω 2 . {\displaystyle r_{1},r_{2},\omega _{1},\omega _{2}\neq 0,\quad \omega _{1}\neq \omega _{2}.\,}

Se ω 1 / ω 2 {\displaystyle \omega _{1}/\omega _{2}} é racional, então a curva é fechada e algébrica. Caso contrário, a curva gira em torno da origem um número infinito de vezes, e é densa no ânulo com raio externo | r 1 | + | r 2 | {\displaystyle |r_{1}|+|r_{2}|} e raio interno | | r 1 | | r 2 | | {\displaystyle ||r_{1}|-|r_{2}||} .[5][6]

Galeria

Ver também

  • Trocoide
  • Rolete

Referências

  1. Weisstein, Eric W. «Trochoid». mathworld.wolfram.com (em inglês). Consultado em 9 de agosto de 2020 
  2. Russell, Jesse; Cohn, Ronald (2012). Centered Trochoid (em inglês). [S.l.]: Book on Demand 
  3. «Roulette with linear base». mathcurve.com. Consultado em 9 de agosto de 2020 
  4. «Trochoid». Wolfram Research 
  5. «Complex degree of coherence modeling with famous planar curves». www.osapublishing.org. Consultado em 9 de agosto de 2020 
  6. «Centered trochoid». Academic Dictionaries and Encyclopedias (em inglês). Consultado em 9 de agosto de 2020 


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