Ewolwenta

Ewolwenta okręgu

Ewolwenta (łac. evolvens, rozwijający) albo rozwijająca krzywej K {\displaystyle K} – krzywa wykreślona przez punkt leżący na prostej toczącej się po krzywej K . {\displaystyle K.} Krzywa K {\displaystyle K} jest dla swojej ewolwenty ewolutą[1][2][3].

Wynika stąd, że normalna wystawiona w dowolnym punkcie A {\displaystyle A} ewolwenty jest zawsze styczna do ewoluty, przy czym punkt styczności jest środkiem krzywizny ewolwenty w punkcie A . {\displaystyle A.}

Mechanicznym sposobem wykreślenia ewolwenty krzywej K {\displaystyle K} jest rysowanie jej za pomocą ołówka zamocowanego do naciągniętego sznurka owiniętego na powierzchni bocznej walca prostego, którego podstawa jest figurą wypukłą i ma brzeg o kształcie krzywej K . {\displaystyle K.}

W punktach przecięcia którejkolwiek ewolwenty z ewolutą, ewolwenta ma punkt zwrotu.

Ewolwenty mają szerokie zastosowanie w technice, a zwłaszcza w mechanice: np. zęby większości kół zębatych mają kształt ewolwenty.

Przykłady
  • ewolwenta krzywej łańcuchowej przecinająca ją w jej wierzchołku jest traktrysą;
  • ewolwenta cykloidy przecinająca ją w jej wierzchołku też jest cykloidą;
  • jedną z ewolwent okręgu o promieniu a {\displaystyle a} i środku w początku układu można opisać równaniami z parametrem t {\displaystyle t} oznaczającym kąt odwinięcia:
    { x = a ( cos t + t sin t ) y = a ( sin t t cos t ) {\displaystyle {\begin{cases}x=a\cdot (\cos t+t\cdot \sin t)\\y=a\cdot (\sin t-t\cdot \cos t)\end{cases}}}
    pozostałe ewolwenty okręgu można uzyskać przyjmując zamiast t {\displaystyle t} parametr t + t 0 . {\displaystyle t+t_{0}.}

Zobacz też

  • inwoluta

Przypisy

  1. ewolwenta, [w:] Encyklopedia PWN [dostęp 2022-06-20] .
  2. F. Leja, Geometria analityczna, PWN, Warszawa 1954
  3. В.И. Смирнов, Курс высшей математики, t. 2, Гос. Издат. технико-теоретичесҝой литературы, Мосҝва-Ленинград 1951