กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 2 นาที

ความคดเคี้ยว

ความ คดเคี้ยว ดัชนีความคดเคี้ยว หรือ สัมประสิทธิ์ความคดเคี้ยว ของ เส้นโค้ง ที่สามารถหาอนุพันธ์ได้อย่างต่อเนื่อง ซึ่งมี จุดเปลี่ยนความโค้ง อย่างน้อยหนึ่ง จุด คือ อัตราส่วน ของ...

ความคดเคี้ยว

การคำนวณค่าความคดเคี้ยวของเส้นโค้งที่แกว่งไปมา
ทางโค้งหักศอกบนถนนบนภูเขาที่คดเคี้ยวมากในลูซ อาร์ดิเดน
แม่น้ำ Cautoที่คดเคี้ยวบริเวณท่าเรือ Guamoประเทศคิวบาไม่ได้ไหลลงเนินตามเส้นทางที่สั้นที่สุด ดังนั้นดัชนีความคดเคี้ยว จึง มากกว่า 1
ลานสกีสองแห่งที่มีระดับความคดเคี้ยวแตกต่างกันบนเนินเดียวกัน

ความคดเคี้ยวดัชนีความคดเคี้ยวหรือสัมประสิทธิ์ความคดเคี้ยวของเส้นโค้งที่สามารถหาอนุพันธ์ได้อย่างต่อเนื่อง ซึ่งมี จุดเปลี่ยนความโค้งอย่างน้อยหนึ่ง จุด คืออัตราส่วนของความยาวเส้นโค้ง (ตามเส้นโค้ง) และระยะทางแบบยุคลิด ( เส้นตรง ) ระหว่างจุดปลายของเส้นโค้งปริมาณที่ไม่มีมิติ นี้ สามารถเขียนใหม่ได้เป็น "ความยาวเส้นทางจริง" หารด้วย "ความยาวเส้นทางที่สั้นที่สุด" ของเส้นโค้ง ค่าอยู่ในช่วงตั้งแต่ 1 (กรณีของเส้นตรง) ถึงอนันต์ (กรณีของวงปิด ซึ่งความยาวเส้นทางที่สั้นที่สุดเป็นศูนย์สำหรับเส้นทางจริงที่ยาวเป็นอนันต์[ 1 ] )

การตีความ

เส้นโค้งต้องต่อเนื่อง (ไม่มีการกระโดด) ระหว่างปลายทั้งสองข้าง ค่าความคดเคี้ยวจะมีนัยสำคัญมากเมื่อเส้นนั้นสามารถหาอนุพันธ์ได้อย่างต่อเนื่อง (ไม่มีจุดหักมุม) ระยะห่างระหว่างปลายทั้งสองข้างยังสามารถประเมินได้จากส่วนย่อยหลายส่วนตามเส้นประที่ลากผ่านจุดเปลี่ยนความโค้งที่ต่อเนื่องกัน (ความคดเคี้ยวอันดับ 2)

การคำนวณค่าความคดเคี้ยวมีความถูกต้องในพื้นที่ 3 มิติ (เช่น สำหรับแกนกลางของลำไส้เล็ก ) แม้ว่าโดยทั่วไปจะทำในระนาบ (โดยอาจมีการฉายภาพตั้งฉากของเส้นโค้งในระนาบที่เลือกไว้; ค่าความคดเคี้ยวแบบ "คลาสสิก" บนระนาบแนวนอน ค่าความคดเคี้ยวตามโปรไฟล์ตามยาวบนระนาบแนวตั้ง)

การจำแนกประเภทของความคดเคี้ยว (เช่น คดเคี้ยวมาก/คดเคี้ยวน้อย) มักขึ้นอยู่กับมาตราส่วนแผนที่ของเส้นโค้ง (ดู รายละเอียดเพิ่มเติมได้ใน ปรากฏการณ์ความขัดแย้งของชายฝั่ง ) และความเร็วของวัตถุที่ไหลผ่าน (แม่น้ำ หิมะถล่ม รถยนต์ จักรยาน รถเลื่อนหิมะ นักสกี รถไฟความเร็วสูง ฯลฯ) ความคดเคี้ยวของเส้นโค้งเดียวกันอาจถือว่าคดเคี้ยวมากสำหรับรถไฟความเร็วสูง แต่คดเคี้ยวน้อยสำหรับแม่น้ำ อย่างไรก็ตาม เราอาจเห็นความคดเคี้ยวที่คดเคี้ยวมากในโค้งแม่น้ำหลายๆ โค้ง หรือในเส้นทางบนภูเขาบางแห่ง

คุณค่าที่โดดเด่น

ความคดเคี้ยวSของ:

  • เส้นโค้งครึ่งวงกลมต่อเนื่องกลับหัว 2 เส้นที่อยู่ในระนาบเดียวกัน คือซึ่งไม่ขึ้นอยู่กับรัศมีของวงกลม
  • ฟังก์ชันไซน์ (ในช่วงครึ่งคาบจำนวนเต็มn ) ซึ่งสามารถคำนวณได้โดยการคำนวณความยาวส่วนโค้ง ของเส้นโค้งไซน์ ในช่วงครึ่งคาบเหล่านั้น คือ
ตัวอย่างที่มีมุม 270°

โดยมีจุดเชื่อมต่อส่วนโค้งตรงข้ามที่คล้ายกันในระนาบเดียวกัน ซึ่งสามารถหาอนุพันธ์ได้อย่างต่อเนื่อง:

มุมกลางความคดเคี้ยว
ปริญญาเรเดียนส์ที่แน่นอน ทศนิยม
30°1.0115
60°1.0472
90°1.1107
120°1.2092
150°1.3552
180°1.5708
210°1.8972
240°2.4184
270°3.3322
300°5.2360
330°11.1267

แม่น้ำ

ในการศึกษาเกี่ยวกับแม่น้ำ ดัชนีความคดเคี้ยวจะคล้ายคลึงกันแต่ไม่เหมือนกับรูปแบบทั่วไปที่กล่าวมาข้างต้น โดยมีสูตรดังนี้:

ความแตกต่างจากรูปแบบทั่วไปเกิดขึ้นเนื่องจากเส้นทางลงหุบเขาไม่ได้เป็นเส้นตรงอย่างสมบูรณ์ ดัชนีความคดเคี้ยวสามารถอธิบายได้ว่าเป็นความเบี่ยงเบนจากเส้นทางที่กำหนดโดยทิศทางของการลงเนินสูงสุด ด้วยเหตุนี้ ลำธารหินที่ไหลลงเนินโดยตรงจึงมีดัชนีความคดเคี้ยวเท่ากับ 1 และ ลำธาร ที่คดเคี้ยวจะมีดัชนีความคดเคี้ยวมากกว่า 1 [ 2 ]

นอกจากนี้ ยังสามารถแยกแยะกรณีที่กระแสน้ำที่ไหลบนเส้นนั้นไม่สามารถเดินทางได้ตลอดระยะทางระหว่างปลายทั้งสองข้างได้: ในการศึกษาทางด้านอุทกวิทยาบางเรื่อง กรณีนี้จะนำไปสู่การกำหนดค่าความคดเคี้ยวเป็น 1 สำหรับกระแสน้ำเชี่ยวที่ไหลผ่านพื้นหินตามแนวเส้นตรงแนวนอน แม้ว่ามุมความลาดชันจะแตกต่างกันก็ตาม

สำหรับแม่น้ำ ระดับความคดเคี้ยวตามแบบแผนทั่วไป (SI) มีดังนี้:

  • SI <1.05: เกือบตรง
  • 1.05 ≤ SI <1.25: คดเคี้ยว
  • 1.25 ≤ SI < 1.50: บิดเบี้ยว
  • 1.50 ≤ SI: คดเคี้ยว

มีการอ้างว่ารูปร่างของแม่น้ำถูกควบคุมโดยระบบจัดระเบียบตนเองที่ทำให้ความคดเคี้ยวเฉลี่ย (วัดในแง่ของระยะทางจากต้นกำเนิดถึงปากแม่น้ำ ไม่ใช่ความยาวของช่องทาง) มีค่าเท่ากับπ [ 3 ] แต่การศึกษาในภายหลังไม่ยืนยันเรื่องนี้ โดยพบว่าค่าเฉลี่ยน้อยกว่า 2 [ 4 ]

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Sinuosity&oldid=1251105236 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ความคดเคี้ยว

ความ คดเคี้ยว ดัชนีความคดเคี้ยว หรือ สัมประสิทธิ์ความคดเคี้ยว ของ เส้นโค้ง ที่สามารถหาอนุพันธ์ได้อย่างต่อเนื่อง ซึ่งมี จุดเปลี่ยนความโค้ง อย่างน้อยหนึ่ง จุด คือ อัตราส่วน ของ...

การตีความ

เส้นโค้งต้องต่อเนื่อง (ไม่มีการกระโดด) ระหว่างปลายทั้งสองข้าง ค่าความคดเคี้ยวจะมีนัยสำคัญมากเมื่อเส้นนั้นสามารถหาอนุพันธ์ได้อย่างต่อเนื่อง (ไม่มีจุดหักมุม)...

แม่น้ำ

ในการศึกษาเกี่ยวกับแม่น้ำ ดัชนีความคดเคี้ยวจะคล้ายคลึงกันแต่ไม่เหมือนกับรูปแบบทั่วไปที่กล่าวมาข้างต้น โดยมีสูตรดังนี้:

ดูเพิ่มเติม

ความโค้ง ทะเลสาบอ็อกซ์โบว์ ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Sinuosity&oldid=1251105236 "