Wie zeichne ich mit TiKZ eine vertikale Spirale?

Wie zeichne ich mit TiKZ eine vertikale Spirale?

Ich möchte folgendes Diagramm zeichnen:
Bildbeschreibung hier eingeben

Ich habe versucht, das Diagramm mit dem folgenden Befehl zu zeichnen:

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
\draw[dotted] (-4,-3) grid (4,7);
\draw[thick] (0,0) ellipse (2cm and 0.5cm);
    \draw[thick,->] (0,1) to [in=1, out=1](2,1.5)--(-2,2)--(2,2.5)--(-2,3)--(2,3.5)--(0,4);
 \end{tikzpicture}
\end{document}  

Dies ergibt:
Bildbeschreibung hier eingeben Aber es liefert nicht das eigentliche Diagramm, das ich möchte. Wie kann ich das gewünschte Diagramm mit TiKZ zeichnen?

Antwort1

Das einzig Neue ist die Verwendung einer bendingBibliothek zum Erstellen gebogener Pfeilspitzen.

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{decorations.pathmorphing}
\usetikzlibrary{decorations.markings}
\usetikzlibrary{arrows.meta,bending}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
\draw[dotted] (-4,-3) grid (4,7);
\draw[thick] (0,0) ellipse (2cm and 0.5cm);
    \draw[thick,decoration={aspect=0.31, segment length=7mm,
     amplitude=2cm,coil},decorate,arrows = {<[bend]-}] (0,4) --(0,1);
\node[draw,fill=white,circle,inner sep=1pt] at (0,1){};
 \end{tikzpicture}
\end{document}

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Antwort2

Eine einfache Möglichkeit, eine Spirale zu zeichnen, besteht in der Verwendung parametrischer Gleichungen, d. h.

t = [0..2*n*pi]
x = sin(t)
y = cos(t)
z = t

Sehr naiv ausgedrückt, in dieser Form gibt n die Anzahl der Spiralrunden an und die x,y-Koordinate ist eigentlich ein Kreis. Indem man der Gleichung einen Koeffizienten hinzufügt, kann man konische Spiralen oder Spiralen im Uhrzeigersinn/gegen den Uhrzeigersinn erzeugen. Das Studium der Mathematik überlasse ich Ihnen. Hier ist eineBasicAusgangspunkt, den Sie entsprechend Ihren Anforderungen ändern können.

\documentclass{standalone}
\usepackage{pgfplots}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
\begin{axis} [
    view={0}{30},
    axis lines=none,
    ymin=-2,
    ymax=5,
    xmin=-2,
    xmax=2]

    \addplot3 [thick, ->, blue, domain=3:7*pi, samples = 100, samples y=0] ({sin(deg(-x))}, {cos(deg(-x))}, {x});
    \addplot3 [thick, red , domain=0:2*pi, samples = 100, samples y=0] ({sin(deg(x))}, {cos(deg(x))}, -3);
    \addplot3 [thick, only marks, blue, mark=o] ({sin(deg(-3))}, {cos(deg(-3)}, {3});
\end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{document}

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Indem Sie mit den Gewinnen, Parametern und der Achsenansicht herumspielen, können Sie erzeugen, was Sie möchten.

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