Русская Википедия:Фокалоид

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Файл:Focaloid3d.jpg
Трёхмерный фокалоид

Фокалоид (Шаблон:Lang-en) — область пространства (оболочка), заключённая между двумя концентрическими софокусными эллипсами (двумерный фокалоид) или эллипсоидами (трёхмерный фокалоид).[1][2] Если толщина оболочки пренебрежимо мала, фокалоид называют тонким.

Математическое описание трёхмерного фокалоида

Пусть одна из ограничивающих фокалоид поверхностей задана уравнением

<math>

\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}+\frac{z^2}{c^2}=1, </math>

где abc — полуоси. Тогда вторая поверхность задаётся уравнением

<math>

\frac{x^2}{a^2+\lambda}+\frac{y^2}{b^2+\lambda}+\frac{z^2}{c^2+\lambda}=1. </math>

Тонкий фокалоид получается в пределе при <math>\lambda \to 0</math>.

В общем смысле фокалоид можно рассматривать как оболочку, состоящую из двух замкнутых координатных поверхностей в софокусной эллипсоидальной системе координат.

Софокусность

Софокусные эллипсоиды имеют одни и те же фокусы, при этом справедливы соотношения

<math>

f_1^2=a^2-b^2=(a^2+\lambda)-(b^2+\lambda), \, </math>

<math>

f_2^2=a^2-c^2=(a^2+\lambda)-(c^2+\lambda), \, </math>

<math>

f_3^2=b^2-c^2=(b^2+\lambda)-(c^2+\lambda). </math>

Физические свойства

Фокалоид можно рассматривать в качестве элементарного распределения вещества или заряда. Два различных софокусных фокалоида одинаковой массы или заряда оказывают одинаковое воздействие на пробную массу или заряд, расположенный вне фокалоидов.

См. также

Примечания

Шаблон:Примечания

  1. Chandrasekhar, S.: Ellipsoidal Figures of Equilibrium, Yale Univ. Press. London (1969)
  2. Routh, E. J.: A Treatise on Analytical Statics, Vol II, Cambridge University Press, Cambridge (1882)