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L'esperto di matematica

Un’antenna parabolica

Rispondo ad Elisa in merito ad un problema di geometria analitica della parabola.
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Ricevo da Elisa la seguente domanda:   Professore, la prego di spiegarmi questo quesito (n.65, pag.342, Matematica.blu 2.0, vol.3):   Il radiotelescopio  In figura è rappresentata l’antenna parabolica da 32 metri di diametro che, insieme alla grande Croce del Nord, costituisce uno degli strumenti di osservazione radio-astronomica della stazione di Medicina, presso Bologna, gestita dall’INAF (Istituto Nazionale di AstroFisica). Nel fuoco (punto \(F\)) del paraboloide è collocato il rilevatore delle onde radio provenienti dallo spazio profondo. a. Dimostra che, in generale, se \(M\) è il punto medio del segmento \(OF\) che congiunge vertice e fuoco, e \(AB\) è la corda definita dalla retta per \(M\) perpendicolare all’asse della parabola, si ha la relazione: \[\frac{\overline{AB}}{\overline{OF}}=2\sqrt{2}\quad .\] b. Posto che sia \(\overline{AB}=32\ m\), ricava l’equazione della parabola nel riferimento \(Oxy\).   Grazie.   Le rispondo così:   Cara Elisa, consideriamo nel riferimento \(Oxy\) una generica parabola di equazione \(y=a{{x}^{2}}\), con \(a>0\). Si ha: \[F\left( 0;\frac{1}{4a} \right)\to M\left( 0;\frac{1}{8a} \right)\to \frac{1}{8a}=a{{x}^{2}}\leftrightarrow x=\pm \frac{1}{2\sqrt{2}a}\] per cui \(\overline{AB}=\frac{1}{\sqrt{2}a}\), e quindi: \[\frac{\overline{AB}}{\overline{OF}}=\frac{4a}{\sqrt{2}a}=2\sqrt{2}\quad .\] In particolare, se \(\overline{AB}=32\), si ha \(a=\frac{1}{32\sqrt{2}}=\frac{\sqrt{2}}{64}\), cioè la parabola ha equazione \[y=\frac{\sqrt{2}}{64}{{x}^{2}}\quad .\] Massimo Bergamini
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