Forgásfelület

Az x=2+cos z görbe egy szakasza a z tengely körül megforgatva.

A forgásfelület egy olyan felület, ami egy síkgörbe (ez a vezérgörbe) egy, a görbe síkjába eső egyenes (ez a forgástengely) körül való megforgatásával áll elő.

  • Ha a vezérgörbe egy, a forgástengellyel párhuzamos egyenes, akkor hengerpalástot kaphatunk.
  • Ha az egyenes vezérgörbe általános helyzetű, kúpfelület jön létre.
  • Ha kört forgatunk meg egy átmérője körül, akkor gömbfelületet kapunk.
  • Ha a kört egy síkjába eső, de rajta kívül húzódó tengely körül forgatjuk meg, akkor tóruszfelületet kapunk.
  • Ha ellipszist forgatunk meg egyik tengelye körül, szferoidot kapunk.

Ha a görbe az x ( t ) {\displaystyle x(t)} , y ( t ) {\displaystyle y(t)} parametrikus függvényekkel van megadva, ahol a t {\displaystyle t} egy [ a , b ] {\displaystyle [a,b]} intervallumon értelmezett, és a forgástengely az y {\displaystyle y} koordinátatengely, akkor az A {\displaystyle A} területet a következő integrállal adhatjuk meg (feltéve ha x ( t ) {\displaystyle x(t)} sehol sem negatív):

A = 2 π a b x ( t )   ( d x d t ) 2 + ( d y d t ) 2 d t {\displaystyle A=2\pi \int _{a}^{b}x(t)\ {\sqrt {\left({dx \over dt}\right)^{2}+\left({dy \over dt}\right)^{2}}}\,dt}

Pappus–Guldin tétel

Az egyik Pappus–Guldin tétel kimondja, hogy a forgásfelület felszine egyenlő a vezérgörbe hosszának és a vezérgörbe súlypontja útjának szorzatával:

A = s . r s . α {\displaystyle A=s.r_{s}.\alpha \,}

Itt

r s {\displaystyle r_{s}\,} a vezérgörbe súlypontjának távolsága a tengelytől,
α {\displaystyle \alpha \,} a megforgatás szöge.
  • Matematika Matematikaportál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap