[wiskunde] Schetsen faseplaatje met poolcoördinaten

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 524

Schetsen faseplaatje met poolco

Schets het faseplaatje voor het volgende systeem in het (x,y)-vlak:
\(\frac{dr}{dt} = r(1 - r^2)(4 - r^2)\)
\(\frac{d\theta}{dt} = 2 - r^2\)
---
\(\frac{dr}{dt} = 0\)
als
\(r = -2, -1, 0, 1, 2\)
. Dus dat zijn in het (x,y)-vlak vier (cirkel met straal 0 geldt niet) cirkels met die stralen. Voor de rest heb je dus paden die naar die cirkels gaan.

In voorgaande opdrachten was telkens
\(\frac{d\theta}{dt} = 1\)
, en dan had ik er geen problemen mee. Nu hangt die dus af van de straal en ik heb geen idee hoe ik het faseplaatje dan moet tekenen. Gelden die vier cirkels dan nog steeds?

Berichten: 7.068

Re: Schetsen faseplaatje met poolco

Laten we beginnen met even vast te stellen dat een negatieve straal niks is. Alleen r=0, r=1 en r=2 zijn dus zinnig. Er is echter nog een cirkel die interessant is (denk ik) en dat is de cirkel waarop de afgeleide van theta nul is.

Als je deze 4 'cirkels' hebt dan kun je kijken naar hoe de straal r en de hoek theta zich gedragen op de cirkels. Daarna kan je kijken naar hoe de straal en de hoek zich gedragen in de tussenliggende gebieden. Bedenk daarbij dat als de afgeleide van de hoek theta positief is dat de curve dan tegen de klok indraait en dat als deze negatief is dat die dan met de klok meedraait.

Gebruikersavatar
Berichten: 524

Re: Schetsen faseplaatje met poolco

Negatieve stralen zijn inderdaad niet van belang. De afgeleide van theta is 0 als de straal
\(\sqrt{2}\)
is, maar wat zegt dat? Dan heb je een onzichtbare cirkel waar geen beweging is?

De beweging is tegen de klok in als
\(0 \leq r < \sqrt{2}\)
en met de klok mee als
\(r > \sqrt{2}\)
.

Berichten: 7.068

Re: Schetsen faseplaatje met poolco

Dan heb je een onzichtbare cirkel waar geen beweging is?
Er is wel 'beweging'. De straal verandert immers. Het is een belangrijke cirkel omdat de draairichting verandert. Dit had je al ontdekt:
De beweging is tegen de klok in als
\(0 \leq r < \sqrt{2}\)
en met de klok mee als
\(r > \sqrt{2}\)
.

Gebruikersavatar
Berichten: 524

Re: Schetsen faseplaatje met poolco

De cirkel met straal wortel(2) heeft toch geen beweging?

Reageer