coordenadas polares

Coordenadas polares

Pontos no sistema de coordenadas polar. O pólo é indicado pela letra O e o eixo polar pela letra L. A verde, um ponto com coordenada radial 3 e coordenada angular de 60 graus, ou (3,60º). A azul, o ponto de coordenadas (4,210º)
Em matemática, um sistema de coordenas polares é um sistema de coordenadas bidimensional, no qual cada ponto de um plano é determinado pela sua distância em relação a um ponto fixo e do ângulo em relação a uma direção fixa.
Este ponto fixo, semelhante à origem de um sistema de coordenadas cartesiano, é denominado "pólo". O raio a partir do pólo numa determinada direção denomina-se "eixo polar". A distância entre o pólo e o ponto denomina-se "coordenada radial" ou "raio", e o ângulo "coordenada angular", "ângulo polar" ou "azimute".[1]

Usando uma definição mais matemática, poder-se-ia dizer que é um plano de coordenadas (r, θ),sendo r = raio e θ = a um ângulo qualquer, aplicadas sobre um plano, conhecido com polo (origem) equivalente ao eixo x nas coordenadas cartesianas. Uma vez escolhido o raio que se quer, traça-se na direção do ângulo θ uma semi-reta (raio), assim:

Figura 1.a: Representação de coordenada polar no plano

Ora, para plotar uma determinada coordenada basta inserir seus valores nos respectivos eixos, isto é, seja a seguinte coordenada (1, π/3), no gráfico ela fica:

Figura 1.b: Par ordenado (1, π/3) em coordenadas polares

OBS: É importante verificar em qual notação está se usando os valores para θ. Normalmente utiliza-se a notação em radianos, isto é, ao invés de dizer que um ângulo tem 60º, diz-se que ele tem π/3rad, que é o seu correspondente em radianos.

Esse intricado sistema foi desenvolvido por Isaac Newton para facilitar alguns cálculos matemáticos. Apesar de ainda não ser amplamente conhecido o sistema oferece uma nova abordagem sobre gráficos e funções apresentando contornos curiosos. Por exemplo, veja plotagem da função r = 1 + senθ

Figura 2: Cardioide