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La Cicloide è una curva matematica. |
Non si sa chi sia stato il primo a
considerare la cicloide una curva degna
di essere studiata. Di essa non si
parla in nessun trattato anteriore al
1500.
Il primo trattato importante su
questa curva è stato scritto nel 1644
da Evangelista Torricelli, un discepolo
di Galileo.
Questa versione l'ho trovata su LE SCIENZE n.32 del 1971
La cicloide (Il nome è stato scelto da
Galileo nel 1959) fu studiata per la prima volta da Nicola Cusano,(Nome
italianizzato del filosofo e matematico tedesco Nikolaus Krebs,
nato nel 1401 a Cues. E' stato il maggior rappresentante della
filosofia platonica in età rinascimentale).
Questa è un'altra delle versioni in circolazione.
Un'altra versione molto particolareggiata la trovate qui.
http://www.imss.fi.it/multi/torricel/itorat32.html
Questa curva è stata oggetto di molti studi da parte di
Galileo, Torricelli, Descartes, Fermat,Roberval, Pascal,
Huygens,Johann Bernoulli, Leibniz e altri geometri del secolo
XVII.
A causa delle tante beghe e discussioni nate per stabilire chi
avesse scoperto per primo le varie caratteristiche di questa curva,
venne chiamata IL POMO DELLA DISCORDIA oppure L'ELENA della
geometria"
Alcune delle proprietà della cicloide sono:
1)- La sua lunghezza è 4 volte il diametro del cerchio che
la genera.
2)- L'area compresa fra la base e 2 cuspidi -(le cuspidi sono i
punti della curva che toccano la retta)- consecutive è 3
volte l'area del cerchio generatore.
3)- Il punto sul cerchio nel disegnare la cicloide si sposta a
velocità diverse; E' praticamente fermo quando si trova su
una cuspide mentre ha la velocità massima quando si trova
nel mezzo a 2 cuspidi.
4)- Se da un contenitore a forma di cicloide si fanno cadere 2
biglie da 2 punti situati ad altezze diverse della parete, le biglie arriveranno sul
fondo nello stesso istante.
Quest'ultimo fenomeno viene chiamato TAUTOCRONISMO: Il fenomeno fu
scoperto da Christiaan Huyghens che nel 1659 concepì il
pendolo cicloidale perfettamente TAUTOCRONO, cioè dotato di
un moto armonico perfetto.
http://brunelleschi.imss.fi.it/museum/isim.asp?c=500056
Questo sito ospita un filmato di questo
meccanismo in azione.
In seguito furono realizzati alcuni di questi pendoli molto
più precisi di quelli tradizionali, ma a causa dell'alto
costo per realizzarli, la loro diffusione terminò quasi
subito.
5)Se si prendono due sfere e si lasciano partire nello stesso istante dal punto A : quella che seguirà il percorso della curva
a forma di cicloide arriverà al punto B prima di quella che avrà seguito la linea retta, nonostante il tragitto della curva sia più
lungo di quello della retta
Abbiamo costruito una discesa Brachistocrona,
ossia (una curva di discesa più veloce.)
http://dm.ing.unibs.it/rinaldo/corrente/brachistochrone.gif
Questo pagina ne ospita una gif(animazione).
http://catalogo.museogalileo.it/multimedia/DiscesaBrachistocrona.html
- Istituto e Museo di Storia della Scienza · Piazza dei Giudici 1 · 50122 Firenze · ITALIA
mostra un bel filmato
sulla brachistrona e molti altri molto belli.
6)Molti ponti in cemento armato sono sorretti da arcate che hanno questa curva.
Per chi non riesce a vedere l'applet qui sopra, le immagini qui sotto chiariranno il concetto.
Fissando un punto sul cerchio e facendolo
rotolare sulla retta otteniamo una curva la cui lunghezza, |
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L'area compresa TRA DUE CUSPIDI SUCCESSIVE
è tre volte l'area del cerchio generatore. |
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Paradosso della cicloide allungata>
La curva azzurra qui a lato rappresenta una
cicloide allungata, viene ottenuta applicando un'asta alla ruota in modo che ne aumenti il raggio
mentre rotola sulla retta, è quello che succede alle ruote
del treno, il loro punto d'appoggio sulla rotaia ha un raggio minore della parte complessiva della ruota
che come sapete possiede un piccolo bordo all' esterno del punto d'appoggio. |
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Pagina del 08/2008
Aggiornamento 08/2011