Quadratur krummer Oberflächen. 384 Quadratur krummer Oberflächen.
1 // • , , cos « sin ß smß\ , sm(a-f-Ä). ..smä
FL MG = 4 g (ds sin a +■ ds - — dp -) = 4o —ds~d(p 2 )
2 ^ v COS /? cos ß/ 2 cos ,3 “ ' COS /i
Also wenn wir das gesuchte Flächenstück mit t bezeichnen, so kommt:
sin(a-\-ß)r s> , sin d
t = \—^ •LL! p ds (o' 2 — o a ),
COS ß J s “ cos ß' s “ '
wo q dem Anfangswerth, (/ dem Endwerthe von p entspricht.
Beginnt man mit s = 0, so ist:
* —T
L sin (a + ß)
f
cosß
p ist durch Formel 4) gegeben.
Ein Beispiel wird diese Formel erläutern
Betrachten wir die logarithmische Spirale, als diejenige Curve, der die Grössen
s und l angehören, so ist:
s = Ae ml ,
+ sin( £-«V c otß Am i J e~ lcot Pe ml di,
v g inJ I
mi
sin/? m—cotß
wo der Einfachheit wegen Z o =0 gesetzt ist. Es kommt dann:
_ , sin (« + ß) sind . Ä 7 mß ~ "^sin (n+ß) sin (ß — a)
S ~ cosß ^° S cos,3^ J ' ’4sin^ cos^(m —cot^)
fluadratur krummer Oberflächen.
1) Man kann die Berechnwig irgend
einer geschlossenen oder beliebig be-
gränzten krummen Oberfläche ebenfalls
als eine Verwandlung in eine Summe
von Quadraten betrachten, und daher
wird diese Operation ebenfalls mit dem
Namen Quadratur bezeichnet. Der Name
Complanation, der hierfür in neuerer
Zeit häufig gebraucht wird, ist ziemlich
unglücklich gewählt, da die Verwandlung
einer solchen Fläche in eine Ebene
durchaus Nichts mit dem in Rede ste
henden Probleme zu thun hat, wenig
stens dasselbe nicht löst. — Die For
meln für diese Operation ergeben sich
in der Gestalt von Doppelintegralen, und
richten sich natürlich nach dem dafür
gewählten Coordinatensystem. Wir wer
den hier rechtwinklige oder Polarcoor-
dinaten voraussetzen.
Betrachten wir zunächst die recht
winkligen Coordinaten x, y, z. Wir den
ken uns die Ebene der xy in Rechtecke
mit verschwindend kleinen Seiten dx
und dy, bezüglich parallel denAxen der
x und y getheilt, durch jede Seite eines
solchen Rechtecks eine Ebene senkrecht
auf der der xy gelegt, so werden die 4
entsprechenden Ebenen auf der Ober
fläche ein verschwindend kleines Vier
eck ahschneiden, welches man als eben
betrachten kann. Sei dV der Inhalt
desselben, so ist dx dy seine Projection
auf die xy Ebene, und macht also dV
mit der xy Ebene den Winkel t, so hat
man:
dx dy = cos i d V,
dx dy
d\ =
COS i
Es ist aber t auch der Winkel, wel
chen die Normale in dV mit der Axe
der z macht, und für diesen ist be
kanntlich :
oder -wenn die Gleichung der Oberfläche
in der Form f (x, y, ä) = 0 gegeben ist:
di
Y(g)’+(D’+(I0”
oder