Co je elipsa?
Elipsa je geometrický tvar, který se generuje, když rovina protíná kónický tvar a vytváří uzavřenou křivku. Kruhy jsou speciální podmnožinou elipsy. Ačkoli jakýkoli konkrétní vzorec pro tyto tvary se může zdát poněkud složitý, jedná se o běžnou formu v přírodních systémech, jako jsou orbitální roviny v prostoru a na atomové stupnici.
Ovál je jiné obecné jméno pro elipsu, obě jsou konvexní uzavřené křivky, kde jakákoli čára nakreslená ze dvou bodů na křivce bude ležet v mezích samotné křivky. Elipsa má matematickou symetrii, kterou ovál nemusí nutně mít. Je-li čára nakreslena hlavní osou elipsy, která prochází jejím středem a oběma nejvzdálenějšími konci, označí se jako dva ohniskové body F1 a F2 libovolné dva body na linii, které jsou stejně vzdálené od středu. Součet jakýchkoli dvou čar nakreslených od F1 a F2 po obvod elipsy se sečte k celkové délce hlavní osy, což je známé jako ohnisková vlastnost elipsy. Jsou-li ohniskové body F 1 a F 2 na stejném místě na hlavní ose, jedná se o skutečnou definici kruhu.
Další elipse rovnice je polární rovnice, která se používá k určení perihelion a aphelion pro nejbližší a nejdále body na oběžné dráze těla, jako je Země kolem Slunce. Považujeme-li polohu F 1 na hlavní ose za polohu Slunce, nejbližší bod tvaru elipsy k F 1 by byl perihelion. Nejvzdálenějším bodem elipsy na opačné straně F 2 by byl aphelion nebo nejvzdálenější bod Země na jeho oběžné dráze Slunce. Skutečná polární rovnice se používá pro výpočet poloměru oběžné dráhy v kterémkoli časovém bodě. Může to vypadat komplikovaně, když je napsáno v algebraické podobě, ale stane se zřejmým, když jej doprovází označené diagramy.
Oběžná dráha planet kolem Slunce byla poprvé objevena s polohami elipsovitých bodů Johannesem Keplerem, který publikoval svůj desetiletý výzkum orbity Marsu v roce 1609 v knize nazvané Astronomia Nova , což doslova znamená Nová astronomie . Tento objev později vysvětlil Izák Newton v roce 1687, když publikoval Philosophiae Naturalis Principia Mathematica , doslova Principy . Podrobně popsal Newtonův zákon univerzální gravitace, kterým se řídí hmotnost obíhajících těl ve vesmíru.