Lissajouskurver

En gruppe kurver  i planet beskrevet Jules Antoine Lissajous (1822-1880) i form av to parametriske ligninger, en bevegelse av av to pendler (Lissajous-kurver, harmonograf).

Ligningene som beskriver en kompleks harmonisk bevegelse:

\(x= A\sin(at + d)\;\;\;\;\;\; y= B\sin (bt)\)

hvor A og B er amplitude, d er faseforskjell og a/b er relativ frekvens.

Lissajouskurve

Lissajous-kurve med amplituder A=2 og B=3, d=1, a=3, og b=2.

Kurvene ble også undersøkt av den amerikanske matematikeren Nathaniel Bowditch (1773-1838), også kjent for studier av navigasjon på havet (The new american practical navigator). Han oversatte også Pierre-Simon de Laplace Mécanique céleste.

Lissajouskurvene påvirkes mye av forholdet a/b. For a/b= 1 blir kurven en ellipse. Lissajouskurver kan også vises på et oscilloskop. Lissajousfigurer består av to svingninger som står vinkelrett på hverandre. Finnes bl.a. i katodestråleoscilloskoper hvor man kan kontrollere forskjell i fase og frekvens for svingninger. a og b er positive tall og 0<t<2π.

Hvis b er et irrasjonalt tall e.g. 5/3, kvadratroten av to (√2),  pi (π) eller det naturlige tallet e  blir det aperiodiske svingninger.

Lissajouskurve

Lissajous-kurve med A=B=1, a=6, b= 8, d=0

Lissajouskurve A=B=1, a=2, b= π, d=0

Lissajous-kurve med A=B=1, a=2, b= π, d=0

Lissasjoukurve A=B=1, a=2, b= 8, d=0

Lissajous-kurve medA=B=1, a=2, b= 8, d=0

Lissajourkurve for den australske kringkastingen ABC

Den australske kringkastingsunionen ABC er en Lissajouskurve med a<-1; b<-3; d<-pi/2 i sin logo.

Lissajousbaner for satelitter

Lissajousbane for satelitter ved et Lagrangepunkt i et trelegemdesystem hvor satelitten kan bevege seg uten å bruke egen fremdrift, for eksempel Gaia følger Lissajousbane ved Sol-Jord Lagrangepunkt L2. og  SOHO med Lissajousbane ved Sol-Jord Lagrangepunkt  L1.

Lissajouskurver og Chebyshevpolynomer

Det er relasjoner mellom Lissajouskurver og Chebyshevpolynomer av første slag grad N (N er et naturlig tall, telletall), hvor a=1, b= N og d er

\(d=\frac{N-1}{N}\frac{\pi}{2}\)

Tilbake til hovedside

Publisert 18. des. 2019 13:11 - Sist endret 28. sep. 2022 17:13