Coniche
Coniche: in geometria, tutte le curve generate dall'intersezione di un piano
con la superficie di un cono circolare retto con le falde (ciascuna delle
due parti opposte al vertice) infinitamente estese. Si consideri un cono,
e sia alfa l'angolo compreso fra l'asse del cono e la sua generatrice. Se il
piano secante forma con l'asse un angolo maggiore di alfa, l'intersezione che
ne risulta è una curva chiusa detta ellisse; in particolare se il piano è
perpendicolare all'asse, l'intersezione definisce una circonferenza, che
si può considerare come una forma degenere di ellisse(vedi figura 1).Nel caso
in cui il piano formi con l'asse del cono un angolo esattamente uguale ad alfa, e
quindi risulti parallelo alla superficie del cono, l'intersezione è
una curva aperta infinitamente estesa, detta parabola(vedi figura 2).Infine,
se il piano secante è inclinato rispetto all'asse del cono di un angolo minore
di alfa, e non passa per il vertice del cono, la curva che ne risulta è
un'iperbole(vedi figura 3). Entrambe le falde del cono vengono necessariamente in-
tersecate dal piano, quindi l'iperbole è formata da due rami distinti, ciascuno dei
quali infinitamente esteso. Poiché le coniche sono curve piane, o bidimensionali,
talvolta può essere più opportuna una definizione che non coinvolga il cono, che è
invece una figura solida e tridimensionale. Nel piano, una conica è un insieme
di punti la cui distanza da un punto fisso, che prende il nome di fuoco,
è in rapporto costante con la distanza da una retta assegnata esterna al
fuoco, detta direttrice. Tale rapporto esprime l'eccentricità della conica,
e si indica generalmente con la lettera e. Detto P un punto generico, Q la
proiezione del punto P sulla direttrice, e F il fuoco (vedi figura 4), il
punto P appartiene alla conica se e solo se [FP] = e[QP], dove [FP] e [QP]
sono le distanze tra i punti indicati. Se e = 1, la conica è una parabola;
se e > 1, è un'iperbole; se invece e < 1, è un'ellisse.Le coniche godono
di numerose proprietà che le rendono utili e importanti nel campo della
fisica matematica. Ad esempio, l'orbita descritta da un qualunque oggetto
astronomico, come un pianeta o una cometa in moto intorno al Sole, è
sempre una conica. La riflessione della luce o del suono su specchi a
sezione conica ha caratteristiche particolari: i raggi (o le onde
sonore) diffusi in tutte le direzioni dal centro di uno specchio a
sezione circolare vengono riconvogliati nel centro; i raggi diffusi
in tutte le direzioni da uno dei due fuochi di un ellissoide vengono
riflessi nell'altro fuoco; i raggi diffusi dal fuoco di uno specchio
parabolico vengono riflessi a formare un fascio di raggi paralleli;
infine, quelli emessi da uno dei due fuochi di uno specchio iperbolico
vengono riflessi in modo caratteristico e sembrano emessi direttamente
dall'altro fuoco.