Showing posts with label polárna sústava súradníc. Show all posts
Showing posts with label polárna sústava súradníc. Show all posts

Thursday, March 13, 2014

Polárna sústava súradníc

Po zvolení polárnej súradnicovej sústavy v rovine a jednotky dĺžky môžeme každému bodu v rovine jednoznačne priradiť usporiadanú dvojicu reálnych čísel $ [\rho, \varphi]$, ktoré majú tento význam:
  • $\rho$ je vzdialenosť bodu $M$ od začiatku sústavy súradníc (veľkosť polohového vektora),
  • $\varphi$ je veľkosť orientovaného uhla, ktorého vrchol je v začiatku SS, prvé rameno tvorí polárna os a druhé polpriamka $PM$ (proti smeru hodinových ručičiek).


Konverzia súradníc z polárnej súradnicovej sústavy do pravouhlej súradnicovej sústavy je možná iba vtedy, ak sú obe sústavy pridružené. Teda
  • počiatok polárnej sústavy súradníc nech je aj počiatkom pravouhlej sústavy súradníc,
  • polára nech je kladnou časťou osi x.

Keďže súradnice bodu $M$ sú zadané v polárnej súradnicovej sústave, daná je vzdialenosť bodu $M$ od počiatku $P$ a orientovaný uhol $\varphi$. Pri konverzii do pravouhlej sústavy súradníc je potrebné zistiť jednotlivé dĺžky odvesien v pravouhlom trojuholníku $PM^{\prime}M$, pričom dĺžka $PM^{\prime}$ je zároveň prvou súradnicou bodu M v pravouhlej sústave súradníc a dĺžka $M^{\prime}M$ je druhou súradnicou bodu M v pravouhlej sústave súradníc. 

Kosínus je v pravouhlom trojuholníku definovaný ako pomer priľahlej odvesny k prepone. 
$$\cos(\varphi)=\frac{y}{\rho}$$
Sínus je v pravouhlom trojuholníku definovaný ako pomer protiľahlej odvesny k prepone.
$$\sin(\varphi)=\frac{x}{\rho}$$ 

Z týchto vzťahov vidíme, že
$$x=\sin(\varphi)\cdot \rho$$
$$y=\cos(\varphi)\cdot \rho$$