Escada Giratória

por

Milton Procópio de Borba

Raio médio = R

Largura = L

Passo = p

Altura = h

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> R:=1; L:=1; p:=2; h:= 4;

> v:=h/p;

R := 1

L := 1

p := 2

h := 4

v := 2

Eixo da Escada

> Ex:=[R*cos(t),R*sin(t),p*t/(2*Pi)];

Ex := [cos(t), sin(t), t/Pi]

Gráfico do eixo

> spacecurve(subs(p=passo,Ex), t=0..2*v*Pi,numpoints=20*v, scaling=constrained);

[Maple Plot]

Base móvel : { E1 = derivada projetada no Plano , E2 = Perpendicular no Plano}

> D1:= diff(Ex,t);D1[3]:=0; E1:=D1;

> E2:=[-E1[2],E1[1],0];

D1 := [-sin(t), cos(t), 1/Pi]

D1[3] := 0

E1 := [-sin(t), cos(t), 0]

E2 := [-cos(t), -sin(t), 0]

Seus módulos: | E1| e |E2|

> nE1:=simplify(sqrt(E1[1]^2+E1[2]^2),trig);

> nE2:=simplify(sqrt(E2[1]^2+E2[2]^2),trig);

nE1 := 1

nE2 := 1

Seus unitários: { e1 , e2 }

> e1:=E1/nE1; e2:=E2/nE2;

e1 := [-sin(t), cos(t), 0]

e2 := [-cos(t), -sin(t), 0]

O terceiro vetor unitário: e3 = produto vetorial entre e1 e e2

> e3:= simplify(crossprod(e1,e2),trig);

e3 := vector([0, 0, 1])

Montagem da Superfície: Eixo + s.e2

> S:=evalm(Ex+s*e2);

> evalf(%);

S := vector([cos(t)-s*cos(t), sin(t)-s*sin(t), t/Pi...

vector([cos(t)-1.*s*cos(t), sin(t)-1.*s*sin(t), .31...

Gráfico final da Escada

> plot3d(S,t=0..2*v*Pi,s=-L/2..L/2,grid=[30*v,15],scaling=constrained);

[Maple Plot]

>


Escada.mws ( zipado )
Coordenadas Curvilíneas / Exercícios / C V E