Radlinie.
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Radlinie.
nicht auf die jedesmalige Entstehung
sondern nur auf die Form der Curven
Rücksicht, so sind Hypocycloiden nur
alle diejenigen, deren Erzeugungskreis
kleiner als der feste Kreis ist, wo das
Rollen wirklich innerhalb des festen
Kreises stattfindet. Epicycloiden würden
dagegen nur Curven sein, deren Erzeu
gungskreis den festen Kreis entweder
von Aussen berührt, oder ihn zwar von
innen berührt, wo aber der Erzeugungs
kreis grösser als der feste ist.
Indess ist es bei Anwendungen in der
Mechanik oft gerathen, wie dies hier
z B. in dem Artikel; Rad geschehen ist,
die Namen bloss auf die Erzeugung zu
beziehen, und alle Curven, die bei in
nerer Berührung beider Kreise entstehen
als Hypocycloiden zu bezeichnen.
Suchen wir noch die Bezeichnung zwi
schen den Radien zweier Erzeugungs
kreise, welche dieselbe Cycloide bilden,
wenn « kleiner als Eins ist. Es war:
Au _ Au
Q ~ 2(«+!)’ ?l “2(l^j’
p _
p,. 1 + «’
-=**•
also:
1 — Ci
2o
r + 2p ’
1 + «
2 (r+p)
r+2o ’
d. h.
oder
Qi-Q
Q = Q
Pi r + p
„In diesem Falle ist also die Differenz
der Radien beider Erzeugungskreise
gleich dem des festen Kreises.“
Ist die Geichung:
s = A cos a l
gegeben, so hat. man also eine Hypoey-
cloide, wenn « grösser als l ist, eine Epi-
cycloide, wenn « kleiner als l ist, eine
gemeine Cycloide, wenn u = 1 ist.
6) Evolventen und Evoluten
der Cycloiden.
Die Grössen s und l sind als Coor-
dinaten zu betrachten, welche die Gestalt
der fraglichen Curve ergeben. Die ein
zige Transformation, welche man diesen
Coordinaten geben kann, besteht offen
bar darin, dass man den Punkt ändert,
von welchen aus man die Bogen s zählt
und die feste Linie oder Richtung, mit
welcher die Tangente den Winkel l macht.
Da übrigens s und l nach einer oder der
andern Seite hin als positiv betrachtet
werden können, so sind die allgemein
sten Transformationsformeln, wenn s, l
die alten, s', 1' die neuen Coordinaten
sind:
s' — h + s, 1' = k + /,
wo h und k beliebige Constanten sind.
Ist
s=f(l)
die Gleichung einer beliebigen Curve, so
muss die einer congruenten Curve die
Gestalt haben:
*’ = nn>
wo s' und V durch irgend eine Trans
formation von der obigen Gestalt sich
aus s und l ergeben.
Soll eine Curve derjenigen ähnlich
sein, welche die Gleichung s = f{l) hat,
so muss ihre Gleichung sein:
s' ~ mf {l') ,
wo rn die Verhältnisszahl dieser Curve
in Bezug auf die gegebene, also constantist.
In Abschnitt 4) fanden wir, dass, wenn
N und L die Coordinaten einer Curve
sind, diese Grössen für ihre Evolvente
sich ergeben aus den Gleichungen:
s = Í SdL-\-aL, l — L.
J o
Das doppelte Vorzeichen von L ist weg
zulassen, da dasselbe durch eine Coor
dinaten-Transformation sich wiederher
stellen lässt. Ist die Gleichung der
Evolventen zwischen s und l gegeben
und man sucht die der Evolute, deren
Coordinaten S und l sein mögen, so ist:
£=•+*
Sei also:
s = A cos a l,
also die Evolvente eine Cycloide, so ist;
S = — A a sin al + aR,
also wenn wir setzen:
s' = -S-j-«
so ergibt sich für die Evolute:
s' = Au cos ul f ,
d. h. die „Evolute irgend einer Epicy-
cloide oder Hypocycloide ist eine der
gegebenen ähnliche Curve.“ Die Ver-
hältnisszahl u ist bei den Hypocycloiden
grösser als 1, bei den Epicycloiden kleiner
als 1, bei der gemeinen Cycloide gleich 1,
also:
„Die Evolute einer gemeinen Cycloide
ist derselben congruent.“