7.2
קו חשמל במתח גבוה התלוי בין שני מגדלי שידור חוצה פער של 40 מטר עם שקיעה אנכית משמעותית של 10 מטרים עקב התפשטות תרמית.
המטרה היא למצוא את האורך המדויק של קו החשמל הנדרש לחיבור בטוח של נקודות אלו.
מהנדסים מודלים זאת באמצעות קטנריה, העקומה הטבעית של כבל תלוי המתוארת מתמטית על ידי פונקציית הקוסינוס ההיפרבולית.
עקומה זו נשלטת על ידי פרמטר a, שמקשר בין משקל הכבל למטר למתח האופקי. להתקנה ספציפית זו, ערך הפרמטר a נחשב ל-20 מטר.
כדי למצוא את האורך המדויק, החישוב משתמש בפונקציית אורך הקשת. כאן, הנגזרת של הקטנריה נותנת את הסינוס ההיפרבולי.
זהות סטנדרטית הכוללת פונקציות היפרבוליות מפשטת את הביטוי עוד יותר על ידי הסרת השורש הריבועי.
האינטגרל של הקוסינוס ההיפרבולי המתקבל הוא פשוט הסינוס ההיפרבולי. הערכת פונקציית הסינוס ההיפרבולית בגבולות ממינוס עשרים לחיובי עשרים נותנת אורך כולל של כ-47 מטרים.
קו מתח גבוה משתרע על פני מרחק אופקי של 40 m בין שני מגדלי תמסורת, וכתוצאה מכך נוצרת שקיעה אנכית של 10 m בשל השפעות כוח הכבידה וההתפשטות התרמית. העקומה…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.