Kettenlinie.
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Kettenlinie.
Ausdrucks nach x wird dann ~ bestim
men und die Gleichung der Kettenlinie
bekannt sein. Ist dagegen V als Func
tion von y gegeben, so ergibt das Inte
gral ^ die Gleichung der Kettenlinie.
Ist aber drittens V als eine Function
vom Bogen v bestimmt, so mufs das Dif
ferenzial in Beziehung auf v angegeben
werden Es ist aber nach dem Art. „Cur-
venlehre“ V. pag. 191
Die Gleichung für die Kettenlinie in
diesem Fall ist
by _dy bx
dv dx dv
(4)
\dx 1
S)
Mithin nach Gleichung 3 und 4
(l)
\V) S
bj¿_
9»
Es ist ebenso
(!)
(5)
(6)
Bx _ 9a: 9y _
dv by bv (by\
\9 x)
folglich nach Gleichung 3 und 5
9a: V V
9t " y s z + V 2 ' ~S ~ ] /s i + V*
3. Die Gestalt der Kettenlinie
zu bestimmen, wenn die Gewichte
darauf so vertheilt sind, dafs die
auf die einzelnen Theile dersel
ben kommenden Gewichte wie die
Projectionen dieser Theile auf
eine Horizontale sich verhalten.
Das Gewicht, welches auf einen Bogen
kommt, dessen horizontale Projection die
Längeneinheit ist, sei = p, so ist das Ge
wicht des Bogens CE, weil y seine IIo-
rizontalprojection ist, = py. Setzt man
diesen Worth für V in Gleichung 3, so
erhält man
by = _S
dx py
dx _ 1 _ py
by 19 u\ S
hieraus
(7)
v 2 2S
y l X
p
Folglich ist die Kettenlinie bei
der angenommenen Vertheilung
des Gewichts eine Parabel, deren
2S
Parameter = — ist.
P
Es sei c die Länge einer Linie, auf
welcher ein Gewicht dergestalt vertheilt
ist, dafs auf jede Längeneinheit = p
kommt und dies so vertheilte Gewicht sei
= der Spannung im Scheitel, so ist cp = S.
Diesen Werth von S in Gleichung 7 sub
stituid, ergibt
y* = 2ea; (8)
Sind CJ = h und AJ =1 die Coordina-
ten des Anfangspunkts A der Ketten
linie, so wird für x = h und y = 1
P = 2 ch
P
woraus 2c = —
Diesen Werth in Gleichung 8 substi
tuid, gibt
y‘ i = -j¿ x (9)
Zur Bestimmung der Länge des Bo
gens CE = v hat man die Gleichung 4:
!~:=i/^l1
also
Nun ist
° = Jl/ 1+ (!)’ 9 *
y=‘]h
folglich
(10)
by l 1
9a: \'h 2]/x
Diesen Werth in die Integralformel
substituid, gibt
-Si
(io
Setzt man, um das zu integrirende
Differenzial rational zu machen.
1/
1 + 4
P
1
(!)
Folglich ist x = / ~by={^ r y i
wo die Constante wegfällt, weil für y — 0
auch x = 0 wird.
4 h s 2 —
P
so wird . , „ ^
2s
(^1)*
Substituirt man diesen Werth in die
Integralformel 11, so erhält man
und daher ^ —
oí 4A
_ ü
2AV(s*-1) 2