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Coordenadas polares

De Laplace

(Diferencias entre revisiones)
(Coordenadas polares en función de cartesianas)
(Realción entre cartesianas y polares)
Línea 36: Línea 36:
puede obtenerse a partir de la figura.  
puede obtenerse a partir de la figura.  
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=== Realción entre cartesianas y polares ===
 
Teniendo en cuenta el triángulo rectángulo formado por los catetos de longitud <math>x </math> e <math>y </math> y
Teniendo en cuenta el triángulo rectángulo formado por los catetos de longitud <math>x </math> e <math>y </math> y
la hipotenusa de longitud <math>\rho </math> tenemos
la hipotenusa de longitud <math>\rho </math> tenemos

Revisión de 10:20 23 nov 2010

1 Definición

En el caso del movimiento bidimensional de un punto material resulta útil en muchas ocasiones trabajar con coordenadas polares. Usaremos la figura para definirlas.

Sea un punto P situado en el plano OXY con coordenadas cartesianas (x,y). Su vector de posición respecto al origen del sistema de referencia es


\vec{r} = \overrightarrow{OP}

Las coordenadas polares (ρ,θ) se definen de la siguiente forma

  1. La coordenada ρ es la distancia del punto P al punto O. Puede variar entre los valores 0 y \infty .
  2. La coordenada θ es el ángulo que forma el vector \vec{r} con el eje OX. Puede variar entre los valores 0 y .

Estas dos coordenadas permiten describir de forma unívoca la posición de cualquier punto en el plano OXY.


\begin{array}{ccc}
P(\rho,\theta)\qquad\qquad & \rho\in[0,\infty)\qquad\qquad &
\theta\in[0,2\pi)
\end{array}

El intervalo para θ es abierto a la derecha para evitar llegar al valor de . De lo contrario, los puntos del eje OX aparecerían dos veces, para θ = 0 y para θ = 2π.

2 Relación con las coordenadas cartesianas

Cada par de valores (x,y) corresponde unívocamente a un par de valores ρ,θ. La relación entre estos dos pares puede obtenerse a partir de la figura.

Teniendo en cuenta el triángulo rectángulo formado por los catetos de longitud x e y y la hipotenusa de longitud ρ tenemos

Polares → cartesianas Cartesianas → polares
x = \rho\,\cos\theta \rho=\sqrt{x^2+y^2}
y = \rho\,\mathrm{sen}\,\theta θ = arctan(y / x)

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