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PARABOLOÏDE DE RÉVOLUTION
Paraboloid
of revolution, Drehparaboloid
Le paraboloïde de
révolution est la surface obtenue en faisant tourner une parabole
autour de son axe.
Équation cylindrique : .
Équation cartésienne : . Quadrique. Paramétrisation cartésiennes : |
où les lignes de coordonnées sont les cercles
parallèles et les paraboles méridiennes :
(). |
où les lignes de coordonnées sont des paraboles
parallèles à l'axe :
|
autres paraboles :
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ellipses :
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Première forme quadratique fondamentale : . Élément d'aire : . Deuxième forme quadratique fondamentale : Courbure totale : Tous les points sont elliptiques et il y a un ombilic : le sommet O. |
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Volume du bol paraboloïdique de hauteur h,
le cercle sommital étant de rayon R ()
: (moitié
du cylindre circonscrit).
Aire de ce bol : ; approximation pour h petit : . |
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Volume du tronc de paraboloïde limité par les plans d'équation z = z1 et z = z2 : (comparer avec le tronc de cône, et le tronc de neiloïde). |
Le paraboloïde de révolution est aussi la surface de translation obtenue en translatant une parabole le long d'une parabole égale tournée de 90°.
Courbes remarquables tracées sur le paraboloïde
de révolution :
- les lignes de courbure, qui sont les parallèles
(cercles) et les méridiennes (paraboles).
- il n'y a pas de ligne asymptotique.
Les géodésiques
sont les courbes solutions de : .
Ce sont des relèvements d'hypercycloïdes : Paramétrisation (avec ) |
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- les hélices.
- les vasques
3D.
On obtient physiquement un paraboloïde de révolution en faisant tourner un liquide à vitesse constante autour d'un axe. |
Voir plus généralement les paraboïdes
elliptiques.
On peut aussi faire tourner la parabole autour d'une
droite perpendiculaire à son axe.
On obtient une surface, appelée paraboloïde de Flamm par les astrophysiciens, ressemblant à un hyperboloïde de révolution, mais de degré 4. Équation cylindrique : , équation cartésienne : . Paramétrisation cartésienne : . Aire pour : . Pour b = a/2, l'axe de rotation est la directrice des paraboles, et on obtient une surface dont les courbures parallèle et méridiennes sont dans le rapport – 2. |
En dendométrie, pour calculer le volume d'un tronc dont la surface est à courbure positive, on utilise la formule du tronc de paraboloïde vue ci-dessus, comme indiqué sur la figure ci-contre : |
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Le four solaire d'Odeillo dans les Pyrénées. Voir le principe à parabole. |
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© Robert FERRÉOL 2022