Episykloidi

Punainen käyrä on episykloidi, joka piirtyy kun pienempi ympyrä (säde r = 1) vierii isomman ympyrän (säde R = 3) ulkopuolta pitkin.

Geometriassa episykloidi on tasokäyrä, joka syntyy ympyrän kehällä olevan pisteen piirtämänä ympyrän vieriessä ilman luistoa toista ympyrää pitkin.


Jos pienemmän ympyrän säde on r ja isomman ympyrän säde R = kr, niin parametriesitys on seuraava:

x ( θ ) = ( R + r ) cos θ r cos ( R + r r θ ) {\displaystyle x(\theta )=(R+r)\cos \theta -r\cos \left({\frac {R+r}{r}}\theta \right)}
y ( θ ) = ( R + r ) sin θ r sin ( R + r r θ ) , {\displaystyle y(\theta )=(R+r)\sin \theta -r\sin \left({\frac {R+r}{r}}\theta \right),}

tai:

x ( θ ) = r ( k + 1 ) cos θ r cos ( ( k + 1 ) θ ) {\displaystyle x(\theta )=r(k+1)\cos \theta -r\cos \left((k+1)\theta \right)\,}
y ( θ ) = r ( k + 1 ) sin θ r sin ( ( k + 1 ) θ ) . {\displaystyle y(\theta )=r(k+1)\sin \theta -r\sin \left((k+1)\theta \right).\,}

Jos k on kokonaisluku niin käyrä sulkeutuu kun pikkuympyrä on vierinyt isomman ympyrän ympäri yhden kierroksen.

Jos k on rationaaliluku, niin yksinkertaistaen k = p/q eli käyrä sisältää p kulmaa.

Jos k on irrationaaliluku, ympyrä ei koskaan sulkeudu.

  • Esimerkkejä episykloideista
  • k = 1
    k = 1
  • k = 2
    k = 2
  • k = 3
    k = 3
  • k = 4
    k = 4
  • k = 2.1 = 21/10
    k = 2.1 = 21/10
  • k = 3.8 = 19/5
    k = 3.8 = 19/5
  • k = 5.5 = 11/2
    k = 5.5 = 11/2
  • k = 7.2 = 36/5
    k = 7.2 = 36/5

Sykloidin ja hyposykloidin tavoin episykloidi on vierintäkäyrä. Samalla se on epitrokoidin erikoistapaus.

Episykloidi yhdellä kulmalla on kardioidi.

Episykloidi kahdella kulmalla on neproidi.

Episykloidi ja sen evoluutta ovat toistensa kaltaisia. [1]

Katso myös

  • Erikoistapaukset: Kardioidi, Neproidi
  • Sykloidi
  • Hyposykloidi
  • Epitrokoidi
  • Hypotrokoidi
  • Spirografi
  • Episyklinen vaihteisto

Aiheesta muualla

Commons
Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Episykloidi.
  • "Epicycloid" by Michael Ford, The Wolfram Demonstrations Project, 2007