* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
ПЛОСКИЕ
КРИВЫЕ
267
выше при некоторых значениях I ) , на зывается соприкасающейся окружностью ( к р у г к р и в и з н ы ) . Ее центр (а, 6 ) , на зываемый еще центром кривизны, и R — радиусом кривизны, находят по формулам
0
Для
центра а =
(а, Ь)
кривизны X —
X — R s\n а =
da dx da
'
b =
у +
R cos а =
у
+
х а = Ar —
0
'
H- у
X у
o n
—X
п
у
о
д:
+ у — X у
о О
,
X
п
у
'Г '
Ц е н т р кривизны л е ж и т на нормали кривой в с т о р о н у ее в о г н у т о с т и . Е с л и / С > 0 , то центр кривизны л е ж и т на п о л о ж и т е л ь н о й части нормали. Кривизна в каждой точке прямой л и н и и постоянна и равна н у л ю . Кривизна в каждой точке о к р у ж н о с т и с радиусом R постоянна и равна по абсолютной Примеры: 1) Для обыкновенной циклоиды (фнг. 22) величине - ^ - . R
д: у Для кривой у =
—х / (.г):
у
ü
=
х
I -Ь V 2 7?—У
Ь=
У +
1 + у'* ^ r -
X =>
a (t — 61 п О,
У = а (1 - с»з t)
радиус кривизны R = -Aa
я=
Для кривой а = X
(1
+
У' ) Знак минус указывает, что центр кривизны всегда находится на отрицательной части нормали. Координаты (х,, у,) центра кривизны у) = 0:
X
1
2
F(x,
=
a {t
+
sin
0,
у , = — а (1
— c o s f).
х
н
у
F;
x
и так как у , = — у , at — х = х , — д/, то центр кривизны С и точка M кривой симметрично рас положены относительно точки А на прямой MAC*
ь = у
J i
F
y -
R И = Для F F
(F*
+ И
F\,)
C(Xf,y )
f
1
v
j r j r
— 2F F F
x y
xy
+
FF.
t x yy
Фиг. 22. Длина нормали н радиус клоиды.
кривизны ци
кривой
г =
/(<р):
Радиус кривизны равен удвоенной длине нормали: R = МС=2ЛМ. 2) Радиус кривизны логарифмической спирали
а
(Г2+Г'2)' Г 2 + 2/"- —
1
г ' = ame V
M
— тг,
г" = ат е *
х т
= mV;
ГГ"
радиус кривизны R = TYX-Y
TTix
Величина ной кривой.
/ = С Если
•^- называется кривиз¬ а — угол — угол точке и точками, касатель каса кри между
ной с о с ь ю OJC, Да тельной в данной этими
касательной то
в соседней т о ч к е , As — длина д у г и вой между
т. е. в каждой точке логарифмической спирали радиус кривизны пропорционален радиусу-вектору точки. Для нахождения координат ( х , , у , ) центра кри визны составим параметрические уравнения лога рифмической спирали: X = ае *
т
соз 91 у
т
ае *
м
sin ?;
X ' = ае 9 AS ds yt —
(т cos ? — s i n ?);
m
m