Nielsen Spirale

Nielsen Spirale mit a=1, t=15
Nielsen Spirale mit a = 1, t = 15

 

Die Nielsen-Spirale, auch Ci-Si-Spirale genannt, ist eine parametrische Kurve, die mit Hilfe der Integral-Sinus-Funktion Si (t) und Integral-Cosinus-Funktion Ci (t) definiert wird:

 

x (t) = a • Si (t)      

y (t) = a • Ci (t)      t > 0,

 

Die Nielsen Spirale ähnelt der Cornu-Spirale (Klothoide). Sie besitzt die folgenden Grenzwerte:

d.h. für große t-Werte windet sich die Spirale asymptotisch um den Punkt P (0 | π/2), während sie sich für Werte von t  → 0 in Richtung  asymptotisch der x-Achse nähert. In der folgenden Animation durchläuft t die Werte 1 bis 50, der grüne Balken zeigt den Wert von t an (y-Wert • 25). Die Integrale Si(t) und Ci(t) wurden mittels Graphing Calculator 3D mit der Summierten Simpson Regel (n = 30) bestimmt.

Die Krümmung κ der Nielsen Spirale ist proportional zu t:  κ = t / a   [1]


Quellenverweise:

 

[1]   https://planetmath.org/curvatureofnielsensspiral