簡單來說,就是數學繪圖軟體,可以用滑鼠畫,也可以代數繪圖~~
什麼是Trochoid 呢?
我是看英文維基百科的介紹,比較詳細!
http://en.wikipedia.org/wiki/Trochoid
Trochoid 有分Cycloid、Curtate 和 Prolate
中文維基百科有Cycloid 的介紹,好像叫做「擺線」
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%91%86%E7%BA%BF
但是其他幾個就沒有介紹頁面了..... ( 還是去看英文的啦!XD)
請看影片!
直觀來說,Curtate 就是「一個滾動的圓,其表面一個點所畫出的軌跡」
Cycloid 就是「滾動的圓,內部更小的同心圓上,表面一個點所畫出的軌跡」
Prolate 就是「滾動的圓,外部更大的同心圓上,表面一個點所畫出的軌跡」
而我想做的,就是證明他們的「軌跡方程式」所描繪出來的,符合上述的直觀部份!
一開始時,我顯示出的 直線 a 和 b(紅色),它們會交出 點 A(紅色),
這個點就是 Curtate 的軌跡方程式:(詳情請洽Wiki)
X = 10(0.1t) - 10 sin(0.1t)) + 10 (之所以加10是因為要讓起始點在圓正下方)
Y = 10 - 10 cos(0.1t))
然後,我也畫出了一個圓 C,它的圓心是 點 B。點 B 會隨時間往右移動,所以圓本身也會往右移動(滾動)
=> 第一次的動畫,顯示出 點 A 的軌跡「正好黏在滾動的圓的表面上」
接下來,我顯示出 直線 d 和 e(橘色),它們會交出 點 D(橘色),
這個點即為 Cycloid 的軌跡方程式:
X = 10(0.1t) - 5 sin(0.1t)) + 10 (之所以加10是為要讓起始點在圓正下方)
Y = 10 - 5 cos(0.1t))
然後,我也畫出了另一個半徑比較小的圓 f,半徑為 5
=> 第二次的動畫,顯示出 點 D 的軌跡「正好黏在比較小的同心圓的表面上」
最後,我顯示出 直線 h 和 i(藍色),它們會交出 點 C(藍色),
這個點是 Prolate 的軌跡:
X = 10(0.1t) - 15 sin(0.1t) + 10(之所以加10是為要讓起始點在圓正下方)
Y = 10 - 15 cos(0.1t)
我也畫出了另一個半徑更大的同心圓 g,半徑為 15
=> 第三次的動畫,顯示出 點 C 的軌跡「正好黏在比較大的同心圓的表面上」
這三次動畫,顯示出這三種 Trochoid 曲線的軌跡,可以由一個滾動的圓及同心圓描繪而出。
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