Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 11. 08. 2010 12:20 — Editoval jvozab (11. 08. 2010 12:53)

jvozab
Zelenáč
Příspěvky: 19
Reputace:   
 

Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

Stavím svítilnu, kdy kužel světla vycházející z reflektoru by měl být +/- 15 stupňů od osy reflektoru. Zdroj světla je vzdálen 2,5 jednotky (v mém přpadě 2,5 cm) od vrcholu paraboly. Můžete mi prosím někdo poslat graf takové paraboly a napsat vzorec, podle kterého budu schopen spočítat délku spojnice mezi oběma částmi paraboly v určité vzdálenosti od vrcholu (jde mi o tvar paraboly a o spočítání průměru reflektoru v určité vzdálnosti od vrcholu). Předem děkuji za jakékoliv postřehy.

Offline

  • (téma jako vyřešené označil(a) pietro)

#2 11. 08. 2010 17:58

pietro
Příspěvky: 4792
Reputace:   187 
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

↑ jvozab:Ahoj, takto si to prosím myslel?

Offline

 

#3 11. 08. 2010 22:49

jvozab
Zelenáč
Příspěvky: 19
Reputace:   
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

↑ pietro:

Ano chtěl bych kužel světla +/- 15 stupňů, ale myslím, že světlo se bude šířit z ohniska, proto by asi ten úhel měl být z ohniska. Ta parabola bude mnohem kratší - konec reflektoru bude 5 až 6 cm od vrcholu a bude mít průměr 5 až 6 cm. Přesné rozměry by se měly stanovit právě podle toho, jak vyjde ten úhel, aby byl +/- 15 st. Nejsem zrovna matematik ani optika není můj koníček, tak si nejsme jistý.

Jen taková úvaha - pokud zachovám vzdálenost ohniska od vrcholu 2,5 cm a konec reflektoru a jeho průměr v nejširším místě přizpůsobím potřebnému úhlu kuželu světla, tak potom mohu v podstatě měnit zakřivení paraboly dle libosti a na výsledku se nebude nic měnit, tedy kužel světla bude mít pořád stejný úhel - je to tak?? To je asi spíš dotaz z fysiky :)

Offline

 

#4 12. 08. 2010 09:59

pietro
Příspěvky: 4792
Reputace:   187 
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

↑ jvozab:Ahoj, pozri prosím posúď a vyskúšaj...

Offline

 

#5 12. 08. 2010 10:33 — Editoval jvozab (12. 08. 2010 10:39)

jvozab
Zelenáč
Příspěvky: 19
Reputace:   
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

↑ pietro:
To vypadá dobře, i když z těch vzorečků moudrý moc nejsem. Budu muset hodně vzpomínat na matiku na gymlpu. Rozměry mé svítilny budou menší. Mohl by jsi proto prosím graf přizpůsobit tak, aby parabola vycházela z vrcholu (0;0) a protínala body (-2,5;6) a (2,5;6). Ohnisko zůstává (0;2,5). Místo přímek y1 a y2 prosím o úsečky, které budou vycházet z ohniska a končit ve výše uvedených bodech (-2,5;6) a (2,5;6) - tyto body budou pro mě vlastně konec refletoru a jejich spojnice bude pro mě průměrem reflektoru. Potom je otázka, kolik vyjde úhel těch úseček od osby paraboly (určitě to nebude +/- 15 st.). Proto by to potom chtělo celé poladit tak, aby parabola měla přibližně takové rozměry (hloubka cca 6 cm a průměr cca 5 cm), ale aby úsečky svíraly úhel +/- 15 st. Vše jakoby počítám v cm, protože svítilna bude mít takové rozměry. Díky moc

Offline

 

#6 12. 08. 2010 11:18 — Editoval Cheop (12. 08. 2010 12:10)

Cheop
Místo: okres Svitavy
Příspěvky: 8209
Škola: PEF VŠZ Brno (1979)
Pozice: důchodce
Reputace:   366 
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

↑ jvozab:
Aby to byla ta stejná parabola s hloubkou 6 cm, pak by
šířka musela být cca 15,5 cm
Viz


Nikdo není dokonalý

Offline

 

#7 12. 08. 2010 12:02 — Editoval Cheop (12. 08. 2010 12:10)

Cheop
Místo: okres Svitavy
Příspěvky: 8209
Škola: PEF VŠZ Brno (1979)
Pozice: důchodce
Reputace:   366 
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

↑ jvozab:
Pro Tvůj požadavek by ten úhel byl - viz obrázek:


Nikdo není dokonalý

Offline

 

#8 12. 08. 2010 13:40 — Editoval jvozab (12. 08. 2010 13:43)

jvozab
Zelenáč
Příspěvky: 19
Reputace:   
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

↑ Cheop:
Čili je zřejmé, že musím zmenšit průměr nebo prodoužit parabolu nebo posunout ohnisko blíž k vrcholu, abych dosáhl těch +/- 15 st. Zkus prosím posunout ohnisko k vrcholu tak, aby vyšel potřený úhel +/- 15st. - uvidíme jak to bude vypadat. Díky

Ještě dotaz: Je vůbec správná moje úvaha ohledně toho, že kužel světla vycházející z reflektoru odpovídá úhlu dle vašeho obrázku, tedy úhlu sevřeného přímkami z ohniska ke krajům reflektoru??
Patrně tam bude ještě nějaký druhotný odraz, který bude mít za následek vyústění určité části světla v širším úhlu, ale to je asi normální a těžko se s tím dá něco dělat - jedině prodloužit parabolu a více tak usměrnit tok světla, ale to zase není možné, neboť jsem omezen rozměry.

Offline

 

#9 12. 08. 2010 13:49

pietro
Příspěvky: 4792
Reputace:   187 
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

↑ jvozab: Zdravím, a reagujem na Tvoju prvú vec:

Mohl by jsi proto prosím graf přizpůsobit tak, aby parabola vycházela z vrcholu (0;0) a protínala body (-2,5;6) a (2,5;6). Ohnisko zůstává (0;2,5).

Nedá sa, sú to protichodné požiadavky. Parabola ktorá má vrchol v 0,0 a ohnisko F(0; 2,5) má rovnicu
y= x*x/10... s tým nepohneš! A preto v bode x= 2,5 má y-psilon súradnicu 0,625.  a nemôže mať 6 ako sme chceli.

Alebo potom posunieme ohnisko ( vyrátame ho) ked budeme uctievat tri body (0,0) a (-2,5;6) a (2,5;6).

Offline

 

#10 12. 08. 2010 13:59

jvozab
Zelenáč
Příspěvky: 19
Reputace:   
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

↑ pietro:
Světlo zatím není vyrobeno, proto jsou rozměry orinentqační a dají se měnit. Samozřejmě ale ne nijak výrazně. Dosavadní rozměry by byly zajímavé tak zkusme posunout to ohnisko blíž k vrcholu tak, aby úhel byl +/- 15 st. Takové řešení je možné, pokud se ohnisko neocitne příliš blízko vrcholu. To bychom potom museli posunout ohnisko jen částečně a částečně prodloužit parabolu např. na (-2,5;6,5) a (2,5; 6,5).

Offline

 

#11 12. 08. 2010 14:31

pietro
Příspěvky: 4792
Reputace:   187 
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

↑ jvozab:Možno by napomohlo aj nasledovné:

Offline

 

#12 12. 08. 2010 15:05 — Editoval jvozab (12. 08. 2010 15:10)

jvozab
Zelenáč
Příspěvky: 19
Reputace:   
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

Cheop napsal(a):

↑ jvozab:
Pro Tvůj požadavek by ten úhel byl - viz obrázek:

Graf vytvořený Cheopem je v zásadě správný. Přibližně takovou parabolu potebuji. Problém je pouze v tom, že při tomto rozměru paraboly vychází větší úhel než potřebuji. Proto je potřeba částečně posunout ohnisko k vrcholu např. na bod (0;2) a dále navíc prodloužit parabolu tak, aby procházela body (-2,5; 6,5) a (2,5;6,5), respektive je potřeba parabolu při stejném průměru prodlužovat tak dlouho, dokud přímky z ohniska do těchto bodů nebudou mít úhel +/- 15st.

Offline

 

#13 12. 08. 2010 15:09

jvozab
Zelenáč
Příspěvky: 19
Reputace:   
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

↑ pietro:
Pietro ty body jsou fakt jen orientační a je možné si s nimi pohrát. Rozhoné je, aby parabola byla relativně malá (hluobka cca 5 až 7 cm a průměr cca 5 až 6cm). Taky ohnisko není zcela pevné, i když ninimální vzálenost od vrcholu je 2. Jde hlavně o úhel, který bude svírat kužel světla vycházející ze svítilny - ten musí být +/- 15 st.

Offline

 

#14 12. 08. 2010 15:16

pietro
Příspěvky: 4792
Reputace:   187 
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

↑ jvozab:Ahoj... no a ked takto budeme predlzovat ..dostaneme sa až ku parabole, ktorú som Ti načrtol v príspevku č.2... táto parabola má vrchol v (0,0) ohnisko (0;2.5) je vysoká 144,232 a priamky prechádzajúce ohniskom a vystupujúce z paraboly sú odklonené od osi y o +-15 st.  Rovnica paraboly y(x)= x*x/10...
Je to obrovská veľkosť, tých 144...

Offline

 

#15 12. 08. 2010 15:25

jvozab
Zelenáč
Příspěvky: 19
Reputace:   
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

↑ pietro:
to by ale platilo jen pokud zároveň budeme měnit průměr reflektoru. Co když budeme sice prodlužovat parabolu, ale zůstane průměr stejný 5 cm. Tak se přeci musíme dostat na potřebný úhel při kratší barabole nebo ne? Nevím jak se tomu přesně říká, ale parabola může být uzavřenější a její dva konce mohou směřovat jakoby blíže k sobě co myslíš ??

Offline

 

#16 13. 08. 2010 10:54

pietro
Příspěvky: 4792
Reputace:   187 
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

↑ jvozab:Ahoj...posielam podklad pre možnú konštrukciu?

Offline

 

#17 13. 08. 2010 10:58 — Editoval Cheop (13. 08. 2010 13:38)

Cheop
Místo: okres Svitavy
Příspěvky: 8209
Škola: PEF VŠZ Brno (1979)
Pozice: důchodce
Reputace:   366 
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

↑ jvozab:
Tak abychom se posunuli dále:
Pokud vrchol paraboly V bude mít souřadnice (0; 0) a ohnisko paraboly bude mít souřadnice (0; p/2)
Rovnice takovéto paraboly bude mít tvar:
$x^2=2py$
"Hloubka" paraboly bude y-ová souřadnice této paraboly.
"Šířka" paraboly bude dvojnásobek x-ové souřadnice paraboly.
Ty chceš aby:
$\frac p2=2\quad\Rightarrow\,2p=8\nl2x=6\nlx=3$
Tedy "hloubka" paraboly bude:
$y=\frac{x^2}{2p}=\frac{3^2}{8}=1,125\quad\rm{cm}$
Takováto parabola bude mít:
Ohnisko 2 cm
šířku 6 cm
hloubku 1,125 cm
Obrázek:


Nikdo není dokonalý

Offline

 

#18 13. 08. 2010 11:13

pietro
Příspěvky: 4792
Reputace:   187 
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

↑ jvozab:A posielam dalsie podklady pre konstrukciu..snad pomozu

Offline

 

#19 14. 08. 2010 00:05 — Editoval jvozab (14. 08. 2010 00:09)

jvozab
Zelenáč
Příspěvky: 19
Reputace:   
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

Cheop napsal(a):

↑ jvozab:
Pro Tvůj požadavek by ten úhel byl - viz obrázek:

Přestávám tomu nějak rozumět. Vraťme se k tomuto obrázku. Tady je hloubka paraboly 6 a šířka 5 a ohnisko (0;2,5). Tak jakto že podle Pietra to není možné?

Posílám odkaz na podobnou svítilnu, která má údajně tok světla 10 st. a přitom má sovnatelnou velikost jako moje plánovaná svítilna.
http://www.lola.cz/cs/eshop/podvodni-sv … hid/hc-x10

Offline

 

#20 15. 08. 2010 12:37

pietro
Příspěvky: 4792
Reputace:   187 
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

↑ jvozab:Pozdravujem Vás !!!....a keď tak teoreticky premýšlam v ideálnej terminologii matematiky
tak zdroj ktorý je umiestnený v ohnisku by mal vysielat lúče rovnobežné s osou a teda vyžarovací uhol by mal byť = 0 st.  Odkaz

Tak kde výrobcovia čerpajú svoje parametre?

Offline

 

#21 15. 08. 2010 17:36

jvozab
Zelenáč
Příspěvky: 19
Reputace:   
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

↑ pietro:
Tak ted to zase naopak začíná dávat smysl. V tom mém případě ten úhel nebude svírat úsečka z ohniska ke krajům paraboly, ale budou ho svírat paprsky odrážející se od paraboly tak, aby odcházely z paraboly pod úhlem 15 st. měřeno od osy (jak napsal Pietro když jdou paprsky z ohniska, tak vyzařovací úhel je 0 st. neboli odrážejí se rovnoběžně s osobou paraboly).To by znamenalo, že žárovka nebude v ohnisku, ale bude mimo ohnisko směrem blíže k vrcholu. Zkus prosím spočítat, kde musí být žárovka, aby odrážející se paprsky vycházely z paraboly pod úhlem 15 st. Pokud možno parabola by měla mít hloubku 6 cm a šířku 5cm. Je jedno, kde bude ohnisko, podstatný je úhel paprsků.

Offline

 

#22 15. 08. 2010 21:53

pietro
Příspěvky: 4792
Reputace:   187 
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

↑ jvozab:A nebolo by aj pre výrobu potom praktickejšie použiť zrezaný kužel? Do menšej základne sa namontuje žiarovka. Kužel by mal samozrejme taký vrcholový uhol, aby sa splnila požiadavka +/-15 st.
Výroba kužela je asi aj  jednoduchšia ako sa trápiť s tvarom paraboly. Aj výpočtársky sa to javí jednoduchšie.

Offline

 

#23 16. 08. 2010 09:10 — Editoval BrozekP (16. 08. 2010 09:21)

jvozab
Zelenáč
Příspěvky: 19
Reputace:   
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

↑ pietro:
kuzel má nevýhodu, že odráží paprsky pod různými úhly právě proto, že nejde o parabolu, takže kužel světla nikdy nebude 15 st. Potřebuji využít i světlo vyzařované žárovkou dozadu a do stran, tedy odražené světlo. Proto nemohu dát zdroj až do základny kuželu, protože bych přišel o hodně světla a navíc by se vnitřek svítilny příliš zahříval. Plánuju použít uříznutou parabolu. Myslím, že by se to mělo nechat spočítat. Musí na to být nějaký vzoreček. Možná to ale už neude středoškolská matika.

Tedy rekapitulace pro eventuální další účastníky diskuse:
Máme reflektor (parabolu) hlubokou 6 cm a širokou 5 (v nejširším místě). Počítáme umístění zdroje světla na ose paraboly tak, aby odrážející se paprsky se odrážely pod úhlem 15 st. od osy.

Takto nějak:
http://www.sdilej.eu/pics/f523b7234194d2ed93a2fb45f24c1c46.jpg

Offline

 

#24 16. 08. 2010 09:29 — Editoval Pavel Brožek (09. 07. 2011 20:44)

Pavel Brožek
Místo: Praha
Příspěvky: 5694
Škola: Informatika na MFF UK
Pozice: Student
Reputace:   194 
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

Pokud by se skutečně všechny paprsky měly odrážet pod úhlem 15° k ose, pak by se ale žádné neodrážely pod menším úhlem, do menších úhlů by žárovka svítila jen přímo. Aby byla splněna podmínka odrazu všech paprsků pod úhlem 15°, musela by "parabola" vypadat asi takto:

http://forum.matweb.cz/upload3/img/2011-07/37085_parabola.png

Nebyl by lepší požadavek, aby do všech úhlů z intervalu (-15°,15°) kolem osy pronikalo stejné množství světla (aby světelný kužel dával rovnoměrné osvětlení)?

To, co po nás chceš, je vlastně funkční předpis křivky, kterou máš vyrobit. A na to stačí i jejích několik bodů, které se dají spočítat numericky. Mám pravdu?

(Omlouvám se za kvalitu obrázku.)

Offline

 

#25 16. 08. 2010 10:27

jvozab
Zelenáč
Příspěvky: 19
Reputace:   
 

Re: Určení tvaru paraboly reflektoru při úhlu paprsků +/- 15 stupňů

↑ BrozekP:
To bych neřešil. Vrchol paraboly bude stejně uříznutý a bude jím prostrčená žárovka dovnitř. Jde jen o to, jak hluboko musí být prostrčená. Odrážející se paprsky po odrazu zaplní celý prostor a vytvoří kužel +/- 15 st. V té části, kde půjdou paraleleně s paprsky vycházejícími napřímo se kužel světla zdvojí, což je jen dobře. Pokud nebude bod žárovky s okrajem paraboly svírat také úhel 15 st. (pravděpodoběn asi ne, protože ten úhle vyjde asi větší s ohledem na rozměr paraboly) tak jako odražené paparsky, tak mimo kužel +/- 15 st. vznikne ještě širší okrajový kužel, která bude slabší, protože paprsky v něm nebudou zdvojené. To se nedá nic dělat, ledaže by umístění žárovky bylo takové, že i paparsky vycházející napřímo by dělěly kužel +/- 15 st. stejně jako paparky odražené. Zkuste prosím někdo spočítat vzdálenost žárovky od vrcholu tak, aby odražené paparsky byly +/- 15 st. od osy. Díky

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson