Línea geodésica

Línea geodésica
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CoordenadasEsfericas.png
Concepto:Línea superficial que tiene la menor distancia entre dos puntos diferentes sobre la superficie de una esfera.

Línea geódesica. En Matemáticas, Álgebra, Geometría y más específicamente, Espacio métrico, Geometría análitica y Topología, dícese de la menor línea superficial que conecta a dos puntos desiguales en la superficie de una esfera, sustituyendo así la idea cartesiana de la recta por el arco de la línea geodésica que une a los puntos en cuestión.

Este tipo de lugar geométrico es de gran utilidad, pues planetas y estrellas suelen tener forma esférica, por lo que la determinación de distancias más realistas sobre sus superficies puede resolverse mediante la definición de la ortodroma o línea geodésica.

Definiciones.

Sea una esfera sólida de centro O y radio r como se muestra en la figura siguiente:

  • Distancia esferica elementos.png

y dos puntos A=(x0;y0) y B=(x1;y1) localizados sobre la superficie de la esfera, se dice que el menor arco AB que conecta a ambos puntos sobre la esfera es la línea geodésica u ortodroma (en color rojo).

Cálculo de la longitud de la ortodroma.

Sea la esfera perfecta de centro en el origen de coordenadas O y radio r y dos puntos superficiales Punto A coordenadas esfericas.gif y Punto B coordenadas esfericas.gif donde Alfas longitudes rango.gif son las longitudes de sus respectivos puntos respecto al eje x; Betas latitudes rango.gif son las latitudes correspondientes de A y B.

Traducidos a coordenadas euclideanas en el espacio los puntos A esferica 2 euclideana.gif y B esferica 2 euclideana.gif; la amplitud del arco correspondiente a ese segmento es:

  • Amplitud arco AB.gif

Asumiendo que la función arcoseno devuelve la amplitud del ángulo en radianes, la longitud del arco entre dos puntos dadas sus coordenadas esféricas queda:

  • Metrica esferica.gif

Veáse también.

Fuentes.

  1. I. Bronshtein, K. Semendiaev. Manual de matemáticas para ingenieros y estudiantes. 2da Edición. Editorial MIR, Moscú. 1973.
  2. Colectivo de autores. Matemática 11no grado. Editorial Pueblo y Educación, La Habana. 1989.
  3. Distancia en Wikipedia. Revisado 5 de junio de 2012.