把杯子放正,水线是一圈圆。
先把透明直筒杯放在桌上。忽略杯壁附近很小的弯月面,水面是水平平面;它垂直地截过杯子的轴线,得到圆形交线。
平面 ⟂ 圆柱轴线 → 圆
把直筒透明杯稍稍倾斜。水面仍然水平,与杯壁相交的那圈水线却沿杯身拉长,成了椭圆。
两段金色线连接同一个动点,长度之和保持为长轴长度 2a。
SCROLL TO UNFOLD ↓先把透明直筒杯放在桌上。忽略杯壁附近很小的弯月面,水面是水平平面;它垂直地截过杯子的轴线,得到圆形交线。
杯子的轴线倾斜了,水面依然保持水平。沿倾斜方向,平面要跨过更长的距离才能穿过圆柱。正对水面所在的平面看这条交线,就是椭圆。
椭圆上的点到两个焦点的距离之和相同。用一圈绳子、两根图钉和一支笔就能试:绳子套住图钉和笔尖,保持绷紧,笔尖走出的便是椭圆。
调小短轴与长轴之比,留意两个焦点的位置。打开焦点连线再播放:亮点走一圈,两段距离的和不变。
在杯外贴一小片可移除胶带,标出水线位置,再把杯子放正。倾角越大,水线沿杯身跨越的高度越大。
杯壁需近似正圆柱;忽略杯壁附近的弯月面。眼睛看到的图形还受透视影响;圆锥光斑只有在截面闭合时才是椭圆。
倾斜的是杯子。水平的水面,在杯壁上留下一圈椭圆。