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Vector binormal a una curva en el plano

Henos establecido que para la curva r( t ) = x( t ) iy( t ) j + z( t ) k existen dos vectores unitarios y ortogonales entre si, a saber

                     (1)

                             (2)

donde

           

Con estos vectores unitarios, podemos definir un nuevo vector unitario y ortogonal a ambos,

A este vector se le conoce como vector binormal. De tal forma que, para un punto cualquiera de la curva, se asocian tres vectores ortogonales unitarios que forman un sistema de orientación positiva, como lo indica la Figura 1.
Notemos que si r( t ) = x( t ) iy( t ) j + z( t ) k describe la posición de una partícula, entonces sabemos que la velocidad y la aceleración de la partícula están dadas, respectivamente, por

y se puede ver que estos vectores tienen la misma dirección que los vectores tangente y normal, respectivamente.
La curva de la Figura 1 está modelada por la función

r( t ) = cos(2 t ) i +  sen( 2t ) j + 2 t  k

No resulta complicado deducir que los vectores unitarios asociados a cada punto de esta curva son

Figura 1

Lo interesante de este sistema de vectores unitarios y ortogonales es que constituyen una base en el espacio tridimensional, relativo a cada punto de la curva (como se observa en la Figura1). De modo que, cualquier vector asociado al punto de la curva, ya sea que dependa de t o del parámetro s, se podrá expresar como una combinación lineal de esta base.

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