Кривизна, радиус кривизны траектории

Пусть дана некоторая кривая (траектория точки). Возьмем на ней две близкие точки  и , и длину дуги  обозначим через . Проведем в точках  и  касательные к данной кривой. Угол между касательными, называемый углом смежности и измеряемый в радианах, обозначим . Отношение  называется средней кривизной дуги .

рис. 8

Предел, к которому стремится средняя кривизна дуги , когда точка  неограниченно приближается к точке , называется кривизной данной линии в точке А. Если обозначить кривизну через К, то получаем

Величина, обратная кривизне, называется радиусом кривизны данной кривой в точке А. Обозначим радиус кривизны через r, тогда

, или

Рассмотрим частные случаи: чему равен радиус кривизны для прямой линии и окружности радиуса .

1. Для прямой линии кривизна равна нулю , K=0, r=µ.

2. Для окружности радиуса  

, но Ds=RDj, K=1/R, тогда r=R.

Таким образом, радиус кривизны окружности равен ее радиусу. Отсюда следует, что радиус кривизны кривой линии есть радиус такой окружности, которая имеет с данной кривой в данной точке одинаковую кривизну.

Если траектория точки есть плоская кривая, заданная уравнением y=f(x), то радиус кривизны в произвольной точке этой кривой можно определить по общей формуле, которая выводится в дифференциальном исчислении:

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: