GENMAGIC · LABORATORIO DE GEOMETRÍA

El secreto de la elipse.

Cambia las variables, sigue una partícula y descubre por qué todas vuelven a encontrarse.

SALIDA DESDE EL FOCO F₁
RECORRIDO POR PARTÍCULA0,00 u
LONGITUD TOTAL · 2a10,00 u
EXCENTRICIDAD · e0,768

Distintas direcciones. Un mismo destino.

Desde F₁, todas las partículas pasan por F₂ tras reflejarse en el borde. Si salen juntas y mantienen la misma rapidez, llegan a la vez.

d₁ + d₂ = 2a

La suma de distancias desde cualquier punto del borde a los dos focos es constante. En este laboratorio, a = 5 unidades.

Un pequeño reto

1. Elige «Un solo rebote» y activa «Ángulos».
2. Pausa y mueve el control del recorrido.
3. Prueba con 377 partículas y cambia la anchura.
4. Mueve la salida fuera del foco. ¿Siguen reuniéndose?

Cómo funciona el modelo

Simulación ideal: partículas puntuales, rapidez constante y reflexión sin pérdidas ni choques entre partículas. El ángulo de entrada y de salida se mide respecto a la normal al borde.

Cada ensayo recorre 2a. Al repetir se hace un nuevo lanzamiento desde la salida; no es un rebote de las partículas en el foco. En modo libre pueden producirse varios rebotes y no se garantiza la convergencia. El control de velocidad cambia el ritmo de reproducción.

Referencias: OpenStax · The Ellipse y Wolfram MathWorld · Reflection Property.

Ayuda y propiedades de la elipse

Este laboratorio permite cambiar el número de partículas, la forma de la elipse, la velocidad y la dirección. Puedes pausar, avanzar paso a paso, mostrar trayectorias y ángulos, y desplazar el origen.

Dos focos y una distancia constante

Una elipse es el conjunto de puntos cuya suma de distancias a los focos F₁ y F₂ es constante: d₁ + d₂ = 2a, donde a es el semieje mayor.

La propiedad reflectora

Una partícula que sale de un foco se refleja en el borde y pasa por el otro foco. El ángulo de incidencia es igual al de reflexión, medidos respecto a la normal.

¿Llegan al mismo tiempo?

Sí, si parten a la vez y tienen la misma rapidez constante: todas recorren la misma distancia. Mueve el origen fuera del foco para comprobar que la convergencia deja de estar garantizada.

El modelo idealiza partículas puntuales, sin pérdidas ni colisiones entre ellas. Al repetirse, comienza un nuevo lanzamiento.

Fuentes: OpenStax, The Ellipse; Wolfram MathWorld, Reflection Property.

Créditos

© roger.rb · genmagic.org

Aplicación educativa interactiva · Genmagic 2