7.3
Funkcja długości łuku pokazuje całkowitą odległość pokonaną wzdłuż gładkiej krzywej od stałego punktu startowego do zmiennego końca.
Dla ciągłej i różniczkowalnej krzywej otrzymuje się to, sumując małe odcinki liniowe wzdłuż krzywej. Te segmenty przybliżają krzywą za pomocą zmian poziomych i pionowych, podobnie jak suma Riemanna.
Gdy rozmiar segmentu zbliża się do zera, suma staje się całką dająca dokładną długość łuku.
Aby wyrazić długość łuku jako funkcję, wewnątrz całki używa się zmiennej fikcyjnej, co pozwala na zmienność górnej granicy.
Całka zawiera pierwiastek kwadratowy z jeden plus kwadrat pochodnej. Zawsze jest większa lub równa jeden i rośnie wraz ze stromością krzywej, co powoduje szybszy wzrost długości łuku.
Wykorzystanie Fundamentalnego Twierdzenia Rachunku różniczkowego do różniczkowania funkcji daje szybkość zmiany długości łuku, która zależy bezpośrednio od nachylenia krzywej.
Na przykład podczas montażu ogrodzenia drogowego wzdłuż krętej drogi funkcja długości łuku dokładnie mierzy odległość gruntu, co pomaga uniknąć niedoszacowania materiałów, kosztów i czasu montażu.
Funkcja długości łuku przedstawia całkowitą odległość przebytą wzdłuż gładkiej krzywej, mierzoną od ustalonego punktu początkowego do zmiennego punktu…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.