Geometrické řešení problému brachistochrony
Rozhledy matematicko-fyzikální, Tome 95 (2020) no. 1, pp. 20-28
Cet article a éte moissonné depuis la source Czech Digital Mathematics Library
Tento článek je věnován čistě geometrickému nalezení křivky brachistochrony. Brachistochrona je křivka, po které se hmotný bod dostane z počátečního bodu do bodu konečného v nejkratš ím čase za působení pouze homogenního gravitačního pole. Uká žeme, ž e řešením tohoto problému je cykloida; křivka vykreslená pevně daným bodem na obvodu kru žnice, která se valí po přímce. Za pomoci Fermatova principu a Ptolemaiovy nerovnosti ukáž eme platnost Snellova zákona, kterého poté vyu žijeme k ře šení problému brachistochrony.
Tento článek je věnován čistě geometrickému nalezení křivky brachistochrony. Brachistochrona je křivka, po které se hmotný bod dostane z počátečního bodu do bodu konečného v nejkratš ím čase za působení pouze homogenního gravitačního pole. Uká žeme, ž e řešením tohoto problému je cykloida; křivka vykreslená pevně daným bodem na obvodu kru žnice, která se valí po přímce. Za pomoci Fermatova principu a Ptolemaiovy nerovnosti ukáž eme platnost Snellova zákona, kterého poté vyu žijeme k ře šení problému brachistochrony.
@article{RMF_2020_95_1_a2,
author = {Kloud, Vojt\v{e}ch},
title = {Geometrick\'e \v{r}e\v{s}en{\'\i} probl\'emu brachistochrony},
journal = {Rozhledy matematicko-fyzik\'aln{\'\i}},
pages = {20--28},
year = {2020},
volume = {95},
number = {1},
language = {cs},
url = {http://geodesic.mathdoc.fr/item/RMF_2020_95_1_a2/}
}
Kloud, Vojtěch. Geometrické řešení problému brachistochrony. Rozhledy matematicko-fyzikální, Tome 95 (2020) no. 1, pp. 20-28. http://geodesic.mathdoc.fr/item/RMF_2020_95_1_a2/
[1] Chamrová, M.: Brachistochrona v teorii a pokusech. Bakalářská práce, Univerzita Karlova, Praha, 2018.
[2] Coxeter, H. S. M., Greitzer, S. L.: Geometry revisited. 5th ed., Mathematical Association of America, Washington, D.C., 1967. | MR
[3] Kielhöfer, H.: Calculus of variations. Springer, New York–Berlin–Heidelberg, 2018. | MR
[4] Levi, M.: Quick! Find a Solution to the Brachistochrone Problem. SIAM News, 48 (2015), 6, https://sinews.siam.org/Details-Page/quick-find-a-solution-to-the-brachistochrone-problem
[5] Malý, P.: Optika. Karolinum, Praha, 2008.
[6] Niven, I. M.: Maxima and minima without calculus. 3rd ed., Mathematical Association of America, Washington, D.C., 1981. | MR