Quadratur krummer Oberflächen. 391 Quadratur krummer Oberflächen.
fläche von einer graden Linie erzeugt h=lsina, k=zl sin ß,
sei, welche sich zwischen zwei beliebigen wo z natür i ich e ine veränderliche Grösse
Curven AB und LU (Jbig. ob), die ment * g £ _A.]go •
Fig. 56.
F=
F-.
■*/: (■
ds.
Kf
... . do\
l (sin a+sm
ds.
Für einen Cylinder z. B. kann man die
beiden Leitlinien immer so wählen, dass
l constant, a =s, und« = /J
ist. Denn die Erzeugungslinie bleibt
sich immer parallel, und man kann die
Leitlinien in einander parallelen Ebenen
nehmen.
Es ist also in diesem Falle:
in einer Ebene liegen, derart bewegt,
dass sie immer beide berührt. Bezeich
nen wir mit:
ab=zds, cd = der
die Bogenelemente beider Curven, welche
die gegebene Grade gleichzeitig zurück
legt. Fällt man von c aus Loth ce—h
auf die Tangente, welche durch a gezo
gen ist, und von b aus Loth hf— k auf
die durch d gezogene Tangente, so ist,
da man die Richtung der Tangenten mit
der der Bogenelemente identificiren kann,
die Figur baci) als aus zwei Dreiecken
bestehend zu betrachten, deren eins, cab,
die Höhe h und die Grundlinie ds, das
andere bed die Höhe k und die Grund
linie da hat, so dass sich ergibt:
, ' hds-\-kda
baed — .
Ci
Es ist also, wenn man den Bogen s als
unabhängige Variable betrachtet, ihm den
Anfangswerth s und den Endwerth s'
■gibt, mit F das entsprechende Stück der
Oberfläche bezeichnet, welches zwischen
zwei graden Erzeugungslinien AC und
BD und den beiden Leitlinien AB und
CD liegt, wo:
AB=s'—s
ist:
Die Beziehung zwischen h, k, a, s muss
durch die Gestalt der Leitlinien und die
Bewegung der Erzeugungslinie bestimmt
sein.
Seien die Winkel, welche die letztere
mit den Tangenten der Leitlinien s und
<r in den augenblicklichen Berührungs
punkten macht, bezüglich « und ß, und
l die Länge des Stückes der Grade ac,
welches zwischen beiden Leitlinien liegt,
so ist:
sin ads.
Beim Rotationscylinder steht die Er-
zeugungslinie auf der Leitlinie senkrecht,
man hat sin« = l,
F— l (s'—s).
Diese Formel gilt aber offenbar nicht
allein für den Rotationscylinder, sondern
für jeden, wo die Erzeugungslinie auf
der Ebene der Leitlinie senkrecht steht.
Für die Kegelflächcn kann man statt
der einen Leitlinie einen Punkt, den
Scheitelpunkt nehmen. Es ist also:
da — 0,
F—i f ¿sin ads.
Für einen Rotationskegel ist l cön-
stant, und der Winkel « ist gleich
da die Seite des Kegels auf dem
Ci
Grundkreise senkrecht steht, also:
s~r\,
wenn A der zu s gehörige Centriwinkel
ist, also für den ganzen Kegel, wo
A = 2^ ist,
F—nrl.
Wir kehren aber zum allgemeinen
Falle zurück, und wollen noch die Be
ziehungen der Grössen l, «, ß zu einander
bestimmen.
Seien zu dem Ende x, y, z die Coor-
dinaten der Leitlinien vom Bogen s,
f, y, £ die derjenigen, deren Bogen a
ist, und mache die Erzeugungslinie Win
kel mit den Axen, deren Cosinus A, fi,
v sind, so ist bekanntlich in jeder Lage
derselben;
(x-t) — lk, {y-y)=zl[i, {z—D—lv.
Es sind ferner: