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Bilhar na Elipse

Bilhar na Elipse

O bilhar na elipse tem característica tem interessantes:
  • Se uma trajetória passa por entre os focos F1 e F2, ou seja, se ela cruza o segmento F1F2, todas as demais trajetórias também passarão. Além disso, todas essas trajetória serão segmentos tangentes a uma hipérbole confocal à elipse. Essa hipérbole recebe o nome de cáustica hiperbólica. No espaço de fase esse tipo de órbita é representado por formas do tipo .
  • Se uma trajetória passa por fora dos focos F1 e F2, ou seja, se ela não cruza o segmento F1F2, todas as demais trajetórias também passarão. Além disso, todas essas trajetória serão segmentos tangentes a uma outra elipse confocal à primeira elipse. Essa elipse recebe o nome de cáustica elíptica. No espaço de fase esse tipo de órbita é representado por formas do tipo .
  • Se uma trajetória passa por um dos focos F1 ou F2, todas as demais trajetórias também passarão sobre os focos F1 e F2. Além disso, a órbita desse tipo de trajetória se apresenta no espaço de fase como ∞. A curva especial na forma de ∞ é chamada separatriz, e separa as duas regiões com diferentes tipos de cáustica (elíptica e hiperbólica).
Movimente os pontos P0 e P1 para observar os diferentes tipos de órbitas de um bilhar elíptico, ou ative a animação para observar a formação de cada uma das curvas que compõe o espaço de fase. Essa construção foi feita no ambiente Planilha e conta com mais de 100 pontos. A inserção de mais pontos é consideravelmente simples, contudo, o processamento dos cálculos pode ficar prejudicado. Os parâmetros (controles deslizáveis) utilizados nessa construção dizem respeito ao tamanho dos eixos da elipse.