[#] Sisällön pääryhmät --> Geometrian peruskäsitteet --> Koordinaatistot [ 1 2 3 4 5 6 ]
ESITIEDOT: [#] reaaliluvut
KATSO MYÖS: [#] trigonometriset funktiot, [#] kompleksiluvut
[#] Kansisivu
[#] Sisältö
[#] Hakemisto


Pallokoordinaatit

Kolmiulotteisen avaruuden pallokoordinaatit vastaavat paikan ilmoittamista pallon säteen sekä maantieteellisen pituuden ja leveyden avulla: r > 0 on pisteen etäisyys origosta, ts. sen origokeskisen pallon säde, jolla piste sijaitsee; -p < f < p pisteen pituus vastaten xy-tason napakulmaa; -p/2 < h < p/2 pisteen leveys, so. origon ja pisteen yhdysjanan kaltevuuskulma xy-tasoon nähden.

Pallokoordinaattien ja xyz-koordinaattien väliset yhteydet ovat seuraavat:

{  x = r cosh cosf
   y = r cosh sin f
   z = r sin h ;    r =  V~ x2-+-y2 +-z2
{
   f = arctan(y/x)  z
   h = arcsin  V~ -------------
               x2 + y2 + z2 .

Kulmaa f laskettaessa on funktiosta arctan käytettävä sopivaa haaraa kuten lieriökoordinaattien ja tason napakoordinaattien tapauksessa. Funktiosta arcsin sen sijaan käytetään aina päähaaraa kulman h lausekkeessa.

Edellä määriteltyihin pallokoordinaatteihin viitataan toisinaan maantieteellisinä pallokoordinaatteina. Varsinkin fysiikassa käytetään myös hieman toisella tavoin määriteltyjä, ns. fysikaalisia pallokoordinaatteja. Tällöin kulma h korvataan kulmalla, joka ilmoittaa pisteen kaarietäisyyden positiivisesta z-akselista. Jos fysikaalisten pallokoordinaattien kulmaa merkitään h', on siis h' = p/2 - h ja 0 < h' < p. Edellä oleviin vastaavuuskaavoihin tulee vähäisiä muutoksia.

  [#] pallo
[#] sini
[#] kosini
[#] arcus-funktio
[#] päähaara (arcus)

Kivelä, M niinkuin matematiikka, versio 1.12