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數(shù)學(xué)心

第二百九十一章 貝爾特拉米曳物線(曲線)

數(shù)學(xué)心 蔡澤禹 927 2020-10-01 08:15:29

  關(guān)于曲線的事兒,貝爾特拉米也沒有少想過(guò)。

  看過(guò)歐拉的《無(wú)窮分析》中關(guān)于曲線的定義后,他想找到很多生活中好想到的例子。

  貝爾特拉米認(rèn)為既然是研究曲面,哪怕是負(fù)曲率的曲面,肯定也是特定的一些線連續(xù)組合起來(lái)的。只是這樣的線,需要一種可以有普遍性的定義才好。

  貝爾特拉米認(rèn)為,對(duì)這種可以組成負(fù)曲率的線,需要有一種細(xì)致入微的基本性。

  貝爾特拉米早就找到了很多曲線,只需要在凸面找一個(gè)軸線,以這種軸線旋轉(zhuǎn),就可以得到負(fù)曲率的曲線。

  問(wèn)題在與這樣的曲線需要以什么樣的東西作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)呢?

  在物理上,又會(huì)有什么樣的曲線呢?

  他想象制造一種特殊的曲線,是用一個(gè)力形成的,讓一個(gè)力拉動(dòng)一個(gè)物體,不讓物體的運(yùn)動(dòng)方向與力的方向相同即可。

  這就是物體受力做曲線運(yùn)動(dòng)的基本定義。

  而一個(gè)力直接拉動(dòng)一個(gè)物體的話,無(wú)論如何物體的運(yùn)動(dòng)方向都是沿著力的方向的。

  如果用一個(gè)繩子拉動(dòng)物體,讓這個(gè)力在繩子繃緊的時(shí)候跟這個(gè)繩子不在一個(gè)方向上,那就可以拉出一個(gè)曲線運(yùn)動(dòng)的樣子了。

  跟這個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的曲線,起名為曳物線。

  .用長(zhǎng)度為a的細(xì)線牽引一個(gè)質(zhì)點(diǎn)M,使細(xì)線另一端P沿不過(guò)質(zhì)點(diǎn)的定直線移動(dòng),這時(shí)質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)軌跡.定直線是曳物線的漸近線.

  這個(gè)線的形成很簡(jiǎn)單,但是卻意義重大,因?yàn)橐运鼮榛A(chǔ)可以形成一種偽球面。

  只要把曳物線沿著一個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)就可以形成偽球面了。

  貝爾特拉米認(rèn)為,這就是把我曲線本質(zhì)的一種方式。貝爾特拉米找過(guò)其他類型的曲線,但是卻沒有一種真正本質(zhì)的定義的。

  貝爾特拉米在想,讓一個(gè)物體移動(dòng),是一個(gè)力造成的,對(duì)于這個(gè)力的本質(zhì)的思索,已經(jīng)很有必要。

  在曲線運(yùn)動(dòng)中,最基本的有圓周的弧線運(yùn)動(dòng),有拋物線運(yùn)動(dòng)等等,這些都是力的一些性質(zhì)造成的。一個(gè)是方向時(shí)刻均勻改變的力,一個(gè)是一直不變的力。

  如果找到其他類型變化的力,就會(huì)產(chǎn)生特殊的曲線,就會(huì)產(chǎn)生更加特殊的曳物線,進(jìn)而產(chǎn)生特殊的偽球面。

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