摆线形是什么形状?

如下图:

摆线形是什么形状?

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摆线是一个圆沿一条直线运动时,圆边界上一定点所形成的轨迹 。它是一般旋轮线的一种 。
圆上定点的初始位置为坐标原点,定直线为x轴 。当圆滚动j 角以后,圆上定点从 O 点位置到达P点位置 。当圆滚动一周,即 j从O变动2π时,动圆上定点描画出摆线的第一拱 。再向前滚动一周, 动圆上定点描画出第二拱,继续滚动,可得第三拱,第四拱……,所有这些拱的形状都是完全相同的 ,每一拱的拱高为2a(即圆的直径),拱宽为2πa(即圆的周长) 。
性质:
1、它的长度等于旋转圆直径的 4 倍 。尤为令人感兴趣的是,它的长度是 一个不依赖于π的有理数 。
2、在弧线下的面积,是旋转圆面积的三倍 。
3、圆上描出摆线的那个点,具有不同的速度——事实上,在特定的地方它甚至是静止的 。
4、当弹子从一个摆线形状的容器的不同点放开时,它们会同时到达底部 。
公式:
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如果k是整数,那么曲线是闭合的,并且曲线有k个尖峰(即尖角,曲线不可微分) 。特别地,对于k = 2,曲线是直线,圆圈称为卡尔达诺圆 。卡尔达诺圆是第一个描述内摆线及其在高速印刷中的应用 。
参考资料来源:百度百科——摆线
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