Studijní text [pdf] - Personalizace výuky prostřednictvím e-learningu

Studijní text [pdf] - Personalizace výuky prostřednictvím e-learningu Studijní text [pdf] - Personalizace výuky prostřednictvím e-learningu

person.vsb.cz
from person.vsb.cz More from this publisher
31.01.2015 Views

Plochy 10. PRVNÍ A DRUHÁ FORMA PLOCHY Cíl Po prostudování tohoto odstavce budete znát pojem první a druhé základní formy plochy umět určit křivost plochy Výklad První základní forma plochy Čtverec diferenciálu oblouku křivky u = u(t), v = v(t) na ploše r = r(u,v) je dán vzorcem ds 2 = E du 2 + 2F dudv + G dv 2 = I. (10.1) Tato kvadratická diferenciální forma (10.1) se nazývá první (metrická) základní forma plochy. ds ... se nazývá lineární element (prvek, element oblouku) na ploše. E,F,G ... se nazývají tzv. (Gaussovy) základní veličiny plochy 1. řádu. Věta 8. Pro úhel křivek u = u(t), v = v(t) a u u( t) , v v( t) plochy r = r(u, v), jdoucím jejím obecným bodem, platí Věta 9. plochy platí: Příklad 1. cos Eu 2 Euu 2Fuv F uv Gv 2 uv Eu 2 Guv 2Fuv Gv 2 (10.2) Pro úhel parametrické v-křivky s parametrickou u-křivkou (v tomto pořadí) v bodě cos Pro kulovou plochu danou parametricky určíme: F EG , sin D EG , ( D EG F 2 ) (10.3) x = r sin u cos v, y = r sin u sin v, z = r cos u 104

Plochy Podle (10.3) E, F, G, a to E = r , F = 0, G = r sin u. Metrická forma (první základní forma plochy) bude mít tvar ds 2 = r 2 (du 2 + sin 2 u dv 2 ), který platí pro element oblouku kaţdé křivky na kulové ploše. Křivku, která svírá s poledníky na kulové ploše konstantní úhel , kde (0 < < /2) se nazývá loxodroma. Rovnice loxodromy v křivočarých souřadnicích je v tg u ln tg 2 c kde c je reálná konstanta. Obr. 10.1 Obr. 10.2 Věta 10. Obsah rovnoběţníka, jehoţ dvě sousední strany jsou tečné vektory plochy je (Obr. 10.2.) d d d P D u v du dv Tento výraz (10.4) nazýváme plošným elementem (prvkem) plochy r = r(u,v). Poznámka 2. Při zadání plochy x = x(u, v), y = y(u, v), z = z(u, v) část této plochy nad oborem (10.4) lze vyjádřit: 2 P EG F dud v (10.5) 105

Plochy<br />

Podle (10.3) E, F, G, a to E = r , F = 0, G = r sin u.<br />

Metrická forma (první základní forma plochy) bude mít tvar ds 2 = r 2 (du 2 + sin 2 u dv 2 ), který<br />

platí pro element oblouku kaţdé křivky na kulové ploše.<br />

Křivku, která svírá s poledníky na kulové ploše konstantní úhel , kde (0 < < /2) se<br />

nazývá loxodroma.<br />

Rovnice loxodromy v křivočarých souřadnicích je<br />

v tg<br />

u<br />

ln tg<br />

2<br />

c<br />

kde c je reálná konstanta.<br />

Obr. 10.1 Obr. 10.2<br />

Věta 10.<br />

Obsah rovnoběţníka, jehoţ dvě sousední strany jsou tečné vektory plochy je (Obr. 10.2.)<br />

d d<br />

d P D u v<br />

du<br />

dv<br />

Tento výraz (10.4) nazýváme plošným elementem (prvkem) plochy r = r(u,v).<br />

Poznámka 2.<br />

Při zadání plochy x = x(u, v), y = y(u, v), z = z(u, v) část této plochy nad oborem<br />

(10.4)<br />

lze vyjádřit:<br />

2<br />

P EG F dud v<br />

(10.5)<br />

105

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!