La spirale di Archimede e la rettificazione della circonferenza



Supponiamo di avere un punto A che si muove di moto rettilineo uniforme su di una retta mentre questa retta ruota di moto circolare uniforme. Questo punto descrive una spirale di Archimede.
Per disegnare una spirale con GeoGebra si deve intanto definire una variabile tempo t, una velocità v del punto A, una velocità angolare ω della retta su cui viaggia A. Per ciascuna di queste tre variabili si possono definire i cursori (slider) per cambiarne il valore.
Ovviamente la distanza r percorsa da A sulla retta è data da:

r=v . t

Nella riga di comando di GeoGebra si può scrivere questa relazione definendo una nuova variabile r. L'angolo descritto dalla retta è dato da:

α = ω .t


L'ascissa m del punto A si può ottenere nel seguente modo:

m= r . cos(ω .t)

Analogamente l'ordinata n di A:
n= r . sin(ω .t)

Anche queste equazioni vanno scritte nella riga di comando di GeoGebra tenendo conto che la moltiplicazione si indica con *
e la funzione sen con sin.

Si tratta adesso di definire il punto A:

A=(m,n)

Il risultato sarà che al variare di t con lo slider, il punto A descriverà la spirale.
E' possibile attivare la traccia lasciata da A.
La sciando v=0, si otterrà solo rotazione. Ponendo ω=0, si avrà solo traslazione.



Si può definire in GeoGebra la spirale come curva parametrica:

Curva(v t cos(ω .t), v t sin(ω .t), t, 0,5)

Il parametro è t che varia fra 0 e 5.

In questo modo si possono ottenere i punti di incontro con l'asse y della spirale e le tangenti alla spirale stessa.