Y=iyf-x-i„ +Ayy=0 (2)
Po kolejnych przekształceniach równania różniczkowego otrzymano:
-i_+(Ay)f=0 (3)
Podstawiając do wzoru (3) znaną zależność wynikającą z równania okręgu, a określającą odległość punktu na okręgu od stycznej, postara:
Ay = R- VR2-x2
otrzymano zależność:
(5)
(6) O) (*)
(9)
(10)
i,+(R-VRr^xr) = 0
Po obliczeniu pochodnej po x z wyrazu w nawiasie i uproszczeniu otrzymanego wyniku, równanie przybierze postać:
x-iB -VR2 =0
a po kolejnych przekształceniach otrzymano równanie kwadratowe o postaci:
x*.(1 + £)-j*.R’=0
Jest to typowa postać równania kwadratowego:
Ax + Bx-s-C = 0
w którym współczynniki A, B i C mają odpowiednio waitośd:
B = 0
C = -£-R-
Obliczono wyróżnik równania kwadratowego w postaci:
A = -4 (l+iL) fc*2)=4 (l + ii) (r„R:) Nieujemne rozwiązanie tego równania ma postać:
2-A
a po przekształceniu otrzymano postać ostateczną:
(12)
Wzór ten określa odległość poziomą x od początku luku kołowego do punktu M, w którym łuk wklęsły ma lokalne minimum Przy założeniu, iż wartości im są małe, z dostatecznie dużą dokładnością można używać postaci uproszczonej tego wzoru:
i = Ri. (13)
Na rysunku nr 2 pokazano wykres różnic pomiędzy wartościami x obliczonymi według wzoru dokładnego (12) i przybliżonego (13) dla rodziny krzywych odpowiadającej zmianie promiema hiku R od wartości 200 m do 2000 m ze skołńem co 200 m