มูลนิธิโครงการสารานุกรมไทยสำหรับเยาวชน

เล่มที่ 6

จุด เส้น และผิวโค้ง

สามารถแชร์ได้ผ่าน :

เส้นโค้งระบบสามมิติ เส้นโค้งที่กล่าวมาแล้วทั้งหมดเป็นเส้นโค้งอยู่บนพื้นระนาบ อันที่จริงแล้ว เราพบเส้นโค้งในระบบสามมิติเป็นส่วนใหญ่ เมื่อเรานั่งรถผ่านบริเวณที่เป็นภูเขาสูง จะเห็นถนนที่เลียบภูเขานั้น เป็น เส้นโค้งที่เลี้ยวอ้อมภูเขาไป สถานที่บางแห่งเขาทำบันไดวนรอบสถานที่ ถ้าสังเกตดูราวบันไดจะเห็นเป็นเส้นโค้งที่เลี้ยวไปตามความโค้งของสถานที่นั้น ภายในบ้านหรืออาคารบางแห่งยังมีบันไดวนใช้ขึ้นลงกันอยู่
	เส้นโค้งแบบราวบันไดวนนี้เป็นเส้นโค้งบนผิวของทรงกระบอก โดยเส้นโค้งทำมุมกับพื้นราบ เท่ากันทุกจุด ทางคณิตศาสตร์เรียกเส้นโค้งนี้ว่า เฮลิกซ์ (helix) เกลียวของตะปูควง หรือเกลียวของสว่าน ก็มีลักษณะเป็นเส้นโค้งแบบนี้
เส้นโค้งบันไดวน หรือเส้นโค้งเฮลิกซ์นี้ อาจจะเป็นเส้นโค้งที่วนรอบรูปกรวยก็ได้โดยมีคุณสมบัติว่า เส้นโค้งนี้ทำมุมกับพื้นราบเท่ากันทุกแห่ง

การเขียนเส้นโค้งในระบบสามมิตินี้ ต้องใช้เส้นตรงตั้งฉากกันและกัน 3 เส้น ตัดกันที่จุด O เรียกว่า จุดกำเนิด เส้นตรงทั้งสามคือ xox' yoy' และ zoz' ประกอบกันเป็นระนาบ 3 ระนาบ คือ ระนาบ xoy ระนาบ yoz และระนาบ xoz การบอกตำแหน่งของจุด p ใดๆ ใช้ระยะทางที่จุด P อยู่ห่างจากระนาบ yoz (ระยะทาง x) จากระนาบ xoz (ระยะทาง y) และจากระนาบ xoy (ระยะทาง z) ตำแหน่งของ P คือจุด (x, y, z)

เราอาจจะวัด x, y และ z ได้โดยลากเส้นตรงจาก P มาตั้งฉากกับระนาบ xoy ที่จุด P' ระยะทางที่วัดได้เรียกว่า z จาก P' ลากเส้นตรงไปตั้งฉากกับแกน y และแกน x จะได้ระยะทาง x และ y ตามลำดับ

เส้นโค้งอวกาศ	ในทางคณิตศาสตร์ถ้าจุด P เดินทางไปโดยที่ค่า x, y และ z เป็นฟังก์ชัน ของตัวแปรตัวที่สี่เช่น t คือ x = f(t), y = g(t), z = h(t), ทางเดินของ จุด P จะเป็นเส้นโค้งเรียกว่า เส้นโค้งอวกาศ (space curve)
สมการของบันไดวนรอบรูปทางทรงกระบอกมีแบบเป็น x = r cos t, y = r sin t, z = kt เมื่อ r เป็นรัศมีทรงกระบอก และ k เป็นค่าคงที่
รอยตัดระหว่างพื้นระนาบเป็นเส้นตรง	ในทางคณิตศาสตร์ ถ้าผิวโค้งสองผิวตัดกันรอยตัดที่ได้จะเป็นเส้นโค้ง เช่นเดียวกับที่พื้นระนาบสองพื้นตัดกัน ได้รอยตัดเป็นเส้นตรง เช่นรอยตัดระหว่างพื้น บ้านกับฝาบ้าน เป็นต้น ผิวโค้งจึงเป็นหัวข้อที่น่าสนใจอีกหัวข้อหนึ่ง

หัวข้อก่อนหน้า หัวข้อถัดไป

บทความและภาพประกอบที่อยู่ในเว็บไซต์ของมูลนิธิโครงการสารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ นี้ใช้สำหรับเพื่อสนับสนุนการผลิตหนังสือสารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ
เป็นการเผยแพร่วิชาการให้แก่เยาวชนและประชาชนทั่วไป โดยจะนำไปแจกจ่ายให้โรงเรียนทั่วประเทศ และจำนวนหนึ่งนำออกจำหน่ายเพื่อนำเงินมาสมทบทุนในการจัดพิมพ์ต่อไป
ซึ่งเป็นการใช้สิทธิโดยสุจริต ทั้งนี้มูลนิธิได้รับอนุญาตทั้งบทความและภาพประกอบจากผู้เขียนแล้ว หากมีประเด็นขัดข้องสงสัยในเรื่องลิขสิทธิ์อย่างใด ขอได้โปรดแจ้งให้
มูลนิธิโครงการสารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ ทราบเพื่อพิจารณาแก้ไขความขัดข้องสงสัยนั้นต่อไป จะเป็นพระคุณยิ่ง

ลิขสิทธิ์เป็นของมูลนิธิโครงการสารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ
ห้ามนำข้อความและรูปภาพไปเผยแพร่โดยไม่ได้รับอนุญาต