§ 12. Beispiele für die Deformation. 73
daß sie stets eine Rotationsfläche, bezw. Schraubenfläche
bleibt.
Als Beispiel zu diesen allgemeinen Entwicklungen be
handeln wir die
Aufgabe. Die Schraubenflächen zu suchen, die
auf das Katenoid abwickelbar sind.
Das Katenoid ist die Rotationsfläche, welche entsteht,
wenn man die Kettenlinie um ihre Basis rotieren läßt. Nimmt
man die Z-Achse als Basis, so hat die Meridiankurve des
Katen oids die Gleichung
(22) u = ^(e™+e~™Y
Durch Auflösung nach z erhält man die Funktion f(u)
in (15). Aus (22) folgt
du 1
dz 2
und hieraus durch eine einfache Rechnung
dz
du
= /»
m
}V 2 — m' 1 ’
Aus der zweiten Gleichung (21) folgt durch Differenzieren
du x 2 r
dr u
Setzt man diesen Wert und den oben für 1 + f r (u) 2
gefundenen in die dritte Gleichung (21) ein, so folgt
= -j, r 2 cp'jr) 2
u 2 — m 2 r 2 + a 2
Ersetzt man hier noch u durch r mittels der zweiten
Gleichung (21), so erhält man eine Gleichung für cp'(r), aus
der durch Quadratur folgt
(23) cp (r)
]/(r 2 + a 2 ) [k 2 r 2 {x 2 — 1) + m 2 — x 2 a 2 ]
r ]/x 2 r 2 — (m 2 — x 2 a 2 )
dr-\- C.
Damit ist cp (r) bestimmt, und die Gleichungen (17) er
geben nunmehr die auf das Katenoid abwickelbaren Schrauben
flächen. Die Konstanten x, a und C sind hierbei noch völlig