Hipocykloida

przykładowe hipocykloidy, m.in. deltoida i astroida

Hipocykloida – krzywa płaska, jaką zakreśla ustalony punkt okręgu toczącego się bez poślizgu wewnątrz okręgu o większym promieniu. Krzywa ta jest szczególnym przypadkiem hipotrochoidy.

Kształt hipocykloidy (liczba ostrzy) zależy od ilorazu promieni okręgów, nieruchomego do toczącego się.

Opis matematyczny

Hipocykloidę najłatwiej opisać równaniami parametrycznymi[1]:

Przykłady

Poniższe rysunki pokazują kilka hipocykloid dla różnych ilorazów

Odcinek

Dla stosunku promieni równego dwa hipocykloida redukuje się do odcinka, a konkretniej do średnicy większego okręgu. Ten fakt jest znany jako twierdzenie Kopernika i może być wykorzystany do zamiany ruchu obrotowego na posuwisto-zwrotny:

Deltoida

Astroida

Asteroida jako ewoluta elipsy

Hipocykloida (zwana też asteroidą lub astroidą[5]) – powstawanie i krzywa statycznie:

Inne hipocykloidy

Jeżeli stosunek jest liczbą niewymierną, hipocykloida jest linią otwartą, a zbiór jej wierzchołków jest gęstym podzbiorem okręgu. Poniższe rysunki przedstawiają taką sytuację z tym, że parametr przebiega skończony przedział, [−10, 100] oraz [−10, 1000]:

Zobacz też

Przypisy

  1. ↑ hipocykloida, [w:] Encyklopedia PWN [online], Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2022-06-20].
  2. ↑ publikacja w otwartym dostępie – możesz ją przeczytać Słynne krzywe, cz. 4 [w:] Słynne krzywe, „Świat Matematyki”, swiatmatematyki.pl [dostęp 2026-01-18].
  3. ↑ publikacja w otwartym dostępie – możesz ją przeczytać Małgorzata Mikołajczyk, Matematyczne łakocie, Wrocławski Portal Matematyczny, matematyka.wroc.pl, 9 listopada 2012 [dostęp 2026-01-18].
  4. ↑ publikacja w otwartym dostępie – możesz ją przeczytać Arkadiusz Biel, Przypadki toczenia okręgu (PDF), Krakowskie Młodzieżowe Towarzystwo Przyjaciół Nauk i Sztuk (KMTPNiS), towarzystwo.edu.pl, Kraków 2012 [dostęp 2026-01-18], s. 7.
  5. ↑ asteroida, [w:] Encyklopedia PWN [online], Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2022-12-03].

Linki zewnętrzne

O hipocykloidach ogółem:

O astroidach: