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Krümmung und Krümmungskreisradius


1. Krümmung einer Kurve Die Krümmung einer Kurve im Punkt ist der Grenzwert des Verhältnisses des Winkels zwischen den positiven Tangentenrichtungen in den Punkten und zur Bogenlänge für
(3.458)



Das Vorzeichen der Krümmung gibt an, ob die Kurve mit ihrer konkaven Seite nach der positiven oder negativen Seite der Kurvennormalen zeigt (s. Kurvennormale). Anders ausgedrückt liegt der Krümmungsmittelpunkt für auf der positiven Seite der Kurvennormalen, für auf der negativen. Manchmal wird die Krümmung prinzipiell als positive Größe aufgefaßt. Dann ist immer der Absolutbetrag des Grenzwertes zu nehmen.
2. Krümmungskreisradius einer Kurve Der Krümmungskreisradius einer Kurve im Punkt ist der reziproke Wert des Betrags der Krümmung:
(3.459)

Die Krümmung ist in einem Punkt um so größer, je kleiner der Krümmungskreisradius ist.

Beispiel A

Für einen Kreis mit dem Radius sind Krümmung und Krümmungskreisradius für alle Punkte konstant.

Beispiel B

Für die Gerade ist und


Formeln für Krümmung und Krümmungskreisradius Mit und gilt allgemein

(3.460)



Daraus ergeben sich für die unterschiedlichen Definitionsformen der Kurvengleichungen verschiedene Ausdrücke für und
Definition gemäß (3.448):
(3.461)


Definition gemäß (3.449):
(3.462)


Definition gemäß (3.447):
(3.463)


Definition gemäß (3.450):
(3.464)


Beispiel A


Beispiel B


Beispiel C


Beispiel D