7.1
בעיצוב רכבת הרים, סידור המסילה לעיתים קרובות עוקב אחרי עיקול חלק ורציף.
קביעת האורך המדויק של המסילה דורשת חישוב האורך המלא לאורך המסלול המעוקל.
השיטה מתחילה בקירוב. העקומה מחולקת למרווחים קטנים, וכל קטע מוחלף בקטע ישר שמחבר נקודות סמוכות.
מקטעים אלו מקרבים את העקומה על ידי לכידת שינויים אופקיים ואנכיים. כאשר מיישמים את משפט הערך הממוצע, הנגזרת של הפונקציה נותנת את השינוי האנכי בכל קטע. החלפה בנוסחת המרחק מבטאת את אורך המקטע. סכימת האורכים הללו נותנת את המרחק הכולל.
ככל שמספר המקטעים גדל ללא הגבלה, הקירוב הליניארי מתכנס לעקומה בפועל. תהליך הגבול הזה מוביל לסכום רימן.
בגבול, כאשר רוחב המקטע מתקרב לאפס, סכום רימן עובר לאינטגרל מוגדר. הביטוי הופך לאינטגרל שמשלב את שיפוע הפונקציה עם המרחק האופקי הדיפרנציאלי, ויוצר נוסחה מדויקת לאורך הקשת.
הערכת אורך הקשת הזו חיונית בהתקנת כבלים, תכנון מסילות רכבת ובניית צינורות בגבהים שונים ובשטח לא אחיד.
ביישומים הנדסיים כגון תכנון רכבות הרים, התקנת כבלים ובניית מסילות ברזל, חישוב האורך המדויק של מסלול מעוקל הוא חיוני. מסלולים אלו כמעט שאינם ישרים ולעי…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.