|
发表于 28-10-2006 08:33 PM
|
显示全部楼层
原帖由 quentin 于 28-10-2006 01:25 PM 发表
晴天82 兄,我这一题你会做吗?
FINAL ASSIGNMENT.下个星期就要交了.
我那班没有人会做.
让我来试试看,呵呵。
对于平面曲线 C, 在一点P的曲率(curvature,k)大小等于密切圆的半径(radius,r)的倒数(k = 1/r), 它是一个指向该圆圆心的向量。密切圆的半径越小,曲率越大;所以曲线接近平直的时候,曲率接近0,而当曲线急速转弯时,曲率很大。
先让曲线的方程式为x = x(t),y = y(t).t为媒介变数。
曲率的定义为 k = d(phi)/ds. 当中,(phi)为切线角(tangential angle),
s 为曲线长度(arc lenght),而且都是t的函数(function)((phi)=(phi)(t),s=s(t)).
所以,我们有 k = d(phi)/ds
= [d(phi)/dt]/[ds/dt]
= [d(phi)/dt]/sqrt[(dx/dt)^2+(dy/dt)^2]
= [d(phi)/dt]/sqrt[(x')^2+(y')^2]
(在微积分里应该有学过[ds/dt]=sqrt[(dx/dt)^2+(dy/dt)^2]吧。x'的 ' 为x对于t的一次微分,dx/dt,''为两次微分,d2x/dt2)
但是,我们知道 tan(phi)= dy/dx = (dy/dt)/(dx/dt)=y'/x',
还有d[tan(phi)]/dt=sec^2(phi)[d(phi)/dt],
所以,d(phi)/dt = d[tan(phi)]/dt x [1/sec^2(phi)]
= d[y'/x']/dt x [1/{1+tan^2(phi)}]
= {(x'y''-x''y')/(x'^2)} x [1/{1+(y'/x')^2}]
= (x'y''-x''y')/[(x')^2 + (y')^2]
把d(phi)/dt 代入k的式,可得,
k = [d(phi)/dt]/sqrt[(x')^2+(y')^2]
= (x'y''-x''y')/[(x')^2 + (y')^2]^(3/2)
根据你的问题,y --> v(x),x-->x,(现在,v'为对x的一次微分,dv/dx)
把以上两式代入 k = (x'y''-x''y')/[(x')^2 + (y')^2]^(3/2),
可得,k = (v'')/[1 + (v')^2]^(3/2)
k = 1/r = qx(x-L)/2EI
==> (v'')/[1 + (v')^2]^(3/2)= qx(x-L)/2EI
在这里,我们可以检查,当v'很小的时候,(v'')/[1 + (v')^2]^(3/2)=〉v''
==〉v''= qx(x-L)/2EI ,得回原式。 |
|