请教曲率~~~谢谢

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/25 10:08:10
已知AB两点间的直线距离为53.12CM,另AB间曲线长为59.87CM.请问AB曲线的曲率是多少?
请把计算的方法和公式一起提供,谢谢~~

一段圆弧的曲率半径,就是以这段圆弧为一个圆的一部分时,所成的圆的半径。 曲率半径越大,圆弧越平缓,曲率半径越小,圆弧越陡。曲率半径的倒数就是曲率。曲率 k = (转过的角度/对应的弧长)。当 角度和弧长同时趋近于0时,就是关于任意形状的光滑曲线的曲率的标准定义。而对于圆,曲率不随位置变化。
角度没有单位,所以曲率的单位是 长度单位的倒数。

本题目中,AB间的曲线 是否是圆弧,题目中没有明确说明。但是,如果不是圆弧的话,那么这个题目就根本无法计算了,因为曲线的具体形状可以很多样,形状不同,曲率就不同。曲率就没有唯一解。所以如果不按圆弧看待,本题无解,至少无唯一解。曲率会因为 位置的不同而不同。

而如果看成是圆弧,那么曲率就是定值,不会因为位置的不同而不同了,也可以求解了。

有了上面这样的准备知识以后,对本题目可以如下做法:
设曲线为圆的一段弧。设定一个圆心。从圆心出发,连接至A B两点 的两个半径。设两个半径长度为 r,它们的夹角为 a。a采用弧度制。

2*r*sin(a/2) = 53.12 (等腰三角形的腰 * 顶角一半的正弦 = 底边长度的一半)
2∏r * (a/2∏) = 59.87

ra = 59.87
r*sin(a/2) = 26.56

a/[sin(a/2) = 59.87/26.56 = 2.25414
(a/2) = 1.12707 * sin(a/2)
设 a/2 = x
x = 1.12707 *sinx
解这个方程,需要使用图解法或借助于计算机。无解析解法。
做 y = x 以及 y = 1.12707 sinx 的图象。通过2个图象的交点求该交点处的横坐标。

解得 x ≈ 0.837 弧度
a=2x = 1.674弧度
r = 59.87/a = 35.7646 厘米
曲率 k = 1/r =0.028 /厘米

平面曲线的曲率就是针对曲线上某个点的切线方向角对弧长的转动率,通过微分来定义,表明曲线偏离直线的程度
要用微分和导数算 忘记了~