Objetos concéntricos

Se dice que dos o más objetos son concéntricos o coaxiales si tienen el mismo centro o eje . Círculos , [1] polígonos regulares [2] , poliedros regulares [3] y esferas [4] pueden ser concéntricos entre sí (compartiendo el mismo punto central), al igual que los cilindros [5] pueden ser concéntricos (compartiendo un eje coaxial común ).

Propiedades geométricas

En el espacio bidimensional, dos círculos concéntricos necesariamente tienen radios diferentes [6] . Sin embargo, los círculos en el espacio 3D pueden ser concéntricos, tener el mismo radio y, sin embargo, ser diferentes. Por ejemplo, dos meridianos diferentes del globo terrestre son concéntricos entre ellos y el propio globo terrestre (si consideramos la Tierra como una esfera). De manera más general, dos círculos máximos en una esfera son concéntricos entre sí y con respecto a la esfera misma [7] .

Según el teorema de Euler en geometría sobre la distancia entre el centro de la circunferencia circunscrita y el centro de la circunferencia inscrita de un triángulo, dos circunferencias concéntricas (con distancia cero entre los centros) son la circunferencia circunscrita y la circunferencia inscrita de un triángulo si y sólo si el radio de uno es el doble del radio del otro, en cuyo caso el triángulo será correcto . [8] .

Las circunferencias circunscritas e inscritas de un n - ágono regular y el propio n -ágono regular son concéntricas. Para conocer la relación entre los radios del círculo circunscrito y el radio del círculo inscrito para varios n  , consulte Polígono bicéntrico .

El área del plano entre dos círculos concéntricos es un anillo y, de manera similar, el área del espacio entre dos esferas concéntricas es una capa esférica [4] .

Para un punto c dado en el plano, el conjunto de todos los círculos que tienen el punto c como su centro forman un lápiz de círculos . Cualquier par de círculos en el lápiz son concéntricos y tienen diferentes radios. Cualquier punto del plano, a excepción del centro común, pertenece exactamente a una circunferencia del lápiz. Cualquier dos círculos que no se intersecan y cualquier lápiz hiperbólico de círculos se pueden transformar en un conjunto de círculos concéntricos mediante la transformación de Möbius [9] [10] .

Aplicaciones y ejemplos

La onda formada por la caída de objetos pequeños en aguas tranquilas forma un sistema de círculos concéntricos [11] . Los círculos uniformemente espaciados sobre un objetivo, utilizados en el tiro con arco [12] o deportes similares, proporcionan otro ejemplo bien conocido de círculos concéntricos.

El cable coaxial  es un tipo de cable eléctrico en el que la combinación de la capa neutra y la tierra rodea todo el conductor central en capas cilíndricas concéntricas [13] .

El libro " El secreto del universo " de Johannes Kepler presenta el sistema cosmológico en forma de poliedros regulares concéntricos y esferas [14] .

Los círculos concéntricos también se encuentran en las miras de dioptrías (un tipo de mira mecánica) que se usan comúnmente en los rifles. Por lo general, son un disco grande con un orificio de diámetro pequeño cerca del ojo del tirador y una mira frontal esférica (un círculo contenido dentro de otro círculo llamado túnel ). Cuando los elementos del visor estén correctamente alineados, el punto de impacto estará en el medio del anillo frontal.

Véase también

Notas

  1. Alexander, Koeberlein, 2009 , pág. 279.
  2. Hardy, 1908 , pág. 107.
  3. Gillard, 1987 , pág. 137, 139.
  4. 1 2 Apóstol, 2013 , p. 140.
  5. Spurk, Aksel, 2008 , pág. 174.
  6. Cole, Harbin, 2009 , pág. 6(§2).
  7. Morse, 1812 , pág. 19
  8. Svrtan, Veljan, 2012 , pág. 198.
  9. Hahn, 1994 , pág. 142.
  10. Brannan, Esplen, Gray, 2011 , pág. 320–321.
  11. Fleming, 1902 , pág. veinte.
  12. Haywood y Lewis, 2006 , pág. xxiv.
  13. Weik, 1997 , pág. 124.
  14. Meyer, 2006 , pág. 436.

Literatura

Enlaces