Υπολογιστής στρέψης
Υπολογίστε τη συστροφή βήμα προς βήμα
Η αριθμομηχανή θα βρει τη στρέψη της δοθείσας διανυσματικής συνάρτησης στο δοθέν σημείο, με εμφάνιση των βημάτων.
Σχετικός υπολογιστής: Υπολογιστής καμπυλότητας
Η είσοδός σας
Βρείτε τη στρέψη του $$$\mathbf{\vec{r}\left(t\right)} = \left\langle t^{2}, t^{3}, t\right\rangle$$$.
Λύση
Βρείτε την παράγωγο του $$$\mathbf{\vec{r}\left(t\right)}$$$: $$$\mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)} = \left\langle 2 t, 3 t^{2}, 1\right\rangle$$$ (για τα βήματα, δείτε τον υπολογιστή παραγώγων).
Βρείτε την παράγωγο του $$$\mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)}$$$: $$$\mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(t\right)} = \left\langle 2, 6 t, 0\right\rangle$$$ (για τα βήματα, δείτε τον υπολογιστή παραγώγων).
Βρείτε το διανυσματικό γινόμενο: $$$\mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)}\times \mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(t\right)} = \left\langle - 6 t, 2, 6 t^{2}\right\rangle$$$ (για τα βήματα, δείτε υπολογιστής διανυσματικού γινομένου).
Βρείτε το μέτρο του $$$\mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)}\times \mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(t\right)}$$$: $$$\mathbf{\left\lvert \mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)}\times \mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(t\right)}\right\rvert} = 2 \sqrt{9 t^{4} + 9 t^{2} + 1}$$$ (για τα βήματα, δείτε υπολογιστής μέτρου).
Βρείτε την παράγωγο του $$$\mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(t\right)}$$$: $$$\mathbf{\vec{r}^{\prime\prime\prime}\left(t\right)} = \left\langle 0, 6, 0\right\rangle$$$ (για τα βήματα, δείτε τον υπολογιστή παραγώγων).
Βρείτε το εσωτερικό γινόμενο: $$$\left(\mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)}\times \mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(t\right)}\right)\cdot \mathbf{\vec{r}^{\prime\prime\prime}\left(t\right)} = 12$$$ (για τα βήματα, δείτε υπολογιστής εσωτερικού γινομένου).
Τέλος, η συστροφή είναι $$$\tau\left(t\right) = \frac{\left(\mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)}\times \mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(t\right)}\right)\cdot \mathbf{\vec{r}^{\prime\prime\prime}\left(t\right)}}{\mathbf{\left\lvert \mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)}\times \mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(t\right)}\right\rvert}^{2}} = \frac{3}{9 t^{4} + 9 t^{2} + 1}.$$$
Απάντηση
Η στρέψη είναι $$$\tau\left(t\right) = \frac{3}{9 t^{4} + 9 t^{2} + 1}$$$A.