Найти в Дзене

Основные системы координат.

Оглавление

Систем координат существует очень много. С наиболее сложными знакомятся на старших курсах университета и используют их в узко направленных разделах математики и физики. Такие системы координат не очень популярны и вычисления, с использованием их, являются сложным процессом, требующим внимания. В данный момент пойдёт речь о трёх основный системах координат, которые необходимо знать всем школьникам и абитуриентам, выбравшим технические специальности.

Прямоугольная Декартова система координат

Самая распространённая. Имеет 3 бесконечные перпендикулярные друг другу оси.

Стоит сказать, что различают правую и левую систему координат.

Правая система координат.
Правая система координат.

Как определить правую систему координат? По правилу правой руки (буравчика). Необходимо, как бы, обхватить ось Z ладонью. При этом большой палец указывает направление оси Z, а остальные 4 - направление от X до Y. Если же 4 пальца указывают направление от Y до X, то это левая система координат:

Левая система координат.
Левая система координат.

Координаты точки в прямоугольной системе координат соответствуют осям - X,Y и Z.

Координаты  точки в Декартовой системе.
Координаты точки в Декартовой системе.

Величины координат параллельны осям с тем же названием (у параллелен у, х параллелен х,z параллелен z). Х,Y,Z могут принимать значения от минус бесконечности до плюс бесконечности. Ничего сложного? Идём дальше!

Сферическая система координат

Координаты точки в сферической системе координат.
Координаты точки в сферической системе координат.

Координаты точки определяются радиус-вектором и двумя углами - азимутальным (в плоскости ХY) и полярным (между осью Z и радиус-вектором r). Координаты читаются как "эр, тетта, фи". Радиус может принимать значения от нуля до бесконечности, азимутальный угол "фи" от нуля до 2π, а угол "тэтта" от нуля до π.

Формулы перехода от сферической к декартовым координатам.
Формулы перехода от сферической к декартовым координатам.
Формулы перехода от декартовых к сферическим координатам.
Формулы перехода от декартовых к сферическим координатам.

Цилиндрическая система координат

Последняя в этой статье.

Координаты точки в цилиндрической системе координат.
Координаты точки в цилиндрической системе координат.

Координаты точки определяются уже известными радиус-вектором и азимутальным углом "фи", а так же координатой z, которая изменяется от минус бесконечности до плюс бесконечности.

Формулы перехода от цилиндрической к декартовым координатам.
Формулы перехода от цилиндрической к декартовым координатам.
Формулы перехода от декартовый к цилиндрическим координатам.
Формулы перехода от декартовый к цилиндрическим координатам.

На этом всё. Остались вопросы? Дайте знать в комментариях.

Наука
7 млн интересуются