******************* Cálculo alternativo del qMin **********************

 FigSGT-1.gif (4289 bytes)

Fig SGT-1

Se desea deducir una expresión para el ángulo q (igual a P’OP en la figura SGT-1). Dicho q es el ángulo que caracteriza el punto límite P del círculo de evaluación a partir del cual los eterinos que se dirigen desde P al cuerpo B dejan de ser apantallados por A.

Se necesita previamente hallar el ángulo AO’A’ cuando:

- La recta A’B’ es tangente "interna" a los cuerpos A y B.

- La recta A’B’ corta a la recta AB (coincidente con el eje X) en O’.

Resulta que los triángulos O’AA’ y O’BB’ son semejantes por lo que:

[SGT-1]               O’A/O’B = AA’/BB’ º rA/rB

y puesto que:

[SGT-2]            O’B+O’A º AB º xA-xB

se puede deducir una expresión de O’A en función de los parámetros del problema:

[SGT-3]           O’A = xA-xB - O’B = xA-xB - O’A rB/rA       =>

         O’A (1+rB/rA) = xA-xB          =>

         O’A = (xA-xB)/ (1+rB/rA)

y por tanto el seno del ángulo ai que la recta B’A’ (tangente interna) forma con el eje X es:

[SGT-4] Sin [ai] = AA’/O’A = rA (1+rB/rA)/(xA-xB)

Conocidos af , O’O, y el radio r del círculo de evaluación puede ahora hallarse el ángulo límite q asociado a esa tangente A’B’. Por ejemplo así:

[SGT-5] r Sin [q] = PP’ = Tan [ai] (O’O+OP’)

pero haciendo en [SGT-5] las 3 sustituciones siguientes:

O’O = O’A - xA = AA’/ Sin [ai] - xA = rA/ Sin [ai] - xA

OP’ = r Cos [q]

Tan[ai] = Sin [ai] /(1- Sin2[ai])1/2

y llamando para simplificar s = Sin[ai], la igualdad [SGT-5] se puede escribir:

[SGT-9]

que permite despejar q en función de los parámetros conocidos s, r, xA o más exactamente (teniendo en cuenta el significado de s) en función de los parámetros conocidos r, rA , rB , xA , xB

Nota: Mathematica 5.1 (de Wolfram Research) da como soluciones de [SGT-9] las 4 siguientes:

 

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