Как нарисовать вертикальную спираль с помощью TiKZ?

Question

Я хочу нарисовать следующую диаграмму:

Я попытался нарисовать диаграмму, используя следующую команду:

\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}  

Это дает:
Но это не дает фактической диаграммы, которую я хочу. Как мне нарисовать требуемую диаграмму с помощью TiKZ?

Answer 1

Единственной новинкой является использование bendingбиблиотеки для изогнутого наконечника стрелы.

\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

Самый простой способ построить спираль — использовать параметрические уравнения, т. е.

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

Очень наивно говоря, в этой форме n указывает количество витков спирали, а координаты x,y на самом деле являются окружностью. При помощи некоторого коэффициента к уравнению можно создавать конические спирали или генерировать спирали по часовой стрелке/против часовой стрелки. Я оставлю изучение математики вам. Вотбазовыйотправной точкой, которую вы можете изменить в соответствии со своими требованиями.

\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}

Экспериментируя с коэффициентами усиления, параметрами и видом осей, вы можете получить то, что вам нужно.