Como desenhar uma espiral vertical usando TiKZ?

Question

Quero desenhar o seguinte diagrama:

Tentei desenhar o diagrama usando o seguinte comando:

\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}  

Isso resulta:
Mas não fornece o diagrama real que desejo. Como posso desenhar o diagrama necessário usando TiKZ?

Answer 1

A única novidade é o uso da bendingbiblioteca para ter a ponta da flecha dobrada.

\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}

Answer 2

Uma maneira fácil de traçar uma espiral é usar equações paramétricas, ou seja,

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

Falando muito ingenuamente, nesta forma, n indicou o número de voltas em espiral e a coordenada x, y é na verdade um círculo. Ao fornecer algum coeficiente à equação, pode-se fazer espirais cônicas ou gerar espirais no sentido horário/anti-horário. Vou deixar o estudo da matemática para você. Aqui está umbásicoponto de partida que você pode modificá-lo para atender às suas necessidades.

\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}

Ao brincar com os ganhos, parâmetros e visualização do eixo, você pode gerar o que deseja.