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Blatt 9.
Eine einzelne Lage der geraden Erzeugenden wird Mantel
linie genannt.
Die Höhe des Cylinders ist der Abstand der parallelen
Grundflächen. Die Cylinderachse ist die Verbindungslinie
der Mittelpunkte (wenn solche überhaupt vorhanden sind)
der Grundflächen.
Steht die Cylinderachse auf den Grundflächen _L, so
heißt der Cylinder ein gerader, sonst ein schiefer Cylinder.
Bei einem geraden Cylinder stehen auch die Erzeugen
den _L zu den Grundflächen. Stehen dieselben nur auf der
einen Grundfläche JL, auf der anderen aber nicht, so heißt
der Cylinder ein schief abgeschnittener gerader Cy
linder.
Wird ein Cylinder durch eine Ebene geschnitten, so ist
die Schnittfigur ein Parallelogramm (insbesondere auch ein
Rechteck), wenn die Ebene zur Cylinderachse (bezw. den Er
zeugenden) || ist. Ist sie zur Basis schief, so ist die Schnitt
figur zur Basis affin und hat einen größeren Flächeninhalt
als diese, vorausgesetzt, daß der Cylinder gerad ist.
Alles bezüglich der Affinität bei dem Prisma Gesagte
gilt auch für den Cylinder.
In Fig. 1 des vorliegenden Blattes ist ein gerader
Kreiscylinder gezeichnet, welcher mit seiner Bodenfläche auf
der 1. T. aufsteht. Von oben gesehen zeigt er sich als Kreis,
von vornen gesehen als Rechteck, welches die Höhe des Cy
linders zur einen, die Breite der 1. P. zur anderen Kante
hat. Es ist einleuchtend, daß auch jede der Grundflächen
allein (abgesehen von der Bezeichnung) das Bild der 1. P. j
liefern könnte.
Außer dem Cylinder ist noch eine Ebene OP J_ zur
2. T. und unter einem von 30° zur 1. T. geneigt vor-1
handen; es soll die Schnittfigur der Ebene OB mit dem
Cylinder konstruiert werden.
Ein schiefer Schnitt einer Ebene mit einem geraden
Kreiscylinder giebt eine Ellipse, welche sich hier in der 1. P.
als Kreis (mit der Bildkontur des Körpers in der 1. T. zu
sammenfallend) und in 2. P. als Strecke zeigt. Um ihre
wirkliche Größe zu ermitteln, kann sie um 0 als D.A. in die
1. T. oder um P als D.A. in die 2. T. umgeklappt werden.
Da die Ellipse aus einzelnen Punkten und deren Verbin
dung konstruiert werden soll, müssen wir uns solche ver
schaffen, was durch die Einführung eines Systems von Er
zeugenden geschieht. Hier sind in gleichen Abständen 16
derselben angenommen worden, und es sind diese fortlaufend
so bezeichnet, daß an ihnen die ungeraden Ziffern unten, die
geraden Ziffern oben angeschrieben sind. Die Cylinderachse
heißt 17 — 18. Der Cylinder kann hierdurch als ein sechzehn
seitiges Prisma aufgefaßt werden, und es werden nun die
Schnittpunkte der Ebene OP mit den einzelnen Erzeugenden,
welche sich ohne weiteres durch die 2. P. der Schnittfläche
ergeben, ebenso umgeklappt, wie bei dem Prisma des
Bl. 8, nur mit dem Unterschiede, daß die Punkte mit einer
Kurve und nicht mit Strecken zu verbinden sind.
Es ergeben sich Ellipsen in wahrer Gestalt in 1. T..
mit Mittelpunkt XVII' und in 2. T. mit Mittelpunkt
XVII ". Die Ellipsen hätten allerdings auch mit BenutzuJig
der 2. P. I bis IX als lange und mit V—VIII in 1. P.
als kurze Achse aus den Brennpunkten kon
struiert werden können.
Es wird darauf aufmerksam gemacht, daß
die Cylinderachse (17 — 18) die Ellipse in ihrem
Mittelpunkte (XVII) schneidet.
Soll in irgend einem Punkte des Ellipsen
umfanges, z. B. XV, eine Berührungslinie T
an die Ellipse gezogen werden, so muß dieselbe
den Cylindermantel auch in XV berühren, in der
Ebene der Schnittfigur liegen und muß eine
1. P. haben, welche an dem Fußpunkte 15
der durch den Punkt XUgezogenen Erzeugenden
(E) den Grundkreis berührt. Wir konstruieren
die Berührungslinie B in tter 1. T. am Punkt 15.
Durch deren Schnittpunkt a mit 0 und durch
XV muß die Tangente T gehen und hat deshalb
eine 1. P. T lf welche zusammenfällt mit B x ,
und eine 2. P. T 2 , welche mit P 2 zusammen
fällt. Ihre 1. Sp. ist a.
Beim Umklappen zeigt sich die Tangente
als T' (durch a x und XV gehend) und kann
als solche geprüft werden, wenn man in XV
die Normale N' konstruiert, und es steht die
Tangente T , wie es sein muß, auf N' ±.*
Auf eine interessante Thatsache soll hier noch auf
merksam gemacht werden. Steckt man zwei Kugeln in den
Cylinder, welche seine Mantelfläche (von innen) und die
schneidende Ebene berühren, so berühren die Kugeln stets
die Querschnittsellipse in ihren Brennpunkten (m und n).
Bei dem Schnitte einer Ebene J_ zur Cylinderachse würden sich
beide Kugeln in einem einzigen Punkte berühren; die Brenn
punkte rücken dann in einen Punkt, in den Mittelpunkt
des entstehenden Schnittkreises, zusammen.
Es wurden nun, genau so wie bei dem Prisma Bl. 8,
* Die Normale muß den <p der Brennstrahlen, welche nach ihrem
Schnittpunkt mit dem Ellipsenumfang gezogen werden, halbieren. Die
Brennpunkte der Ellipse werden gefunden, wenn man mit der halben
großen Achse der Ellipse als Radius von einem Endpunkte der kleinen
Achse ausgehend, die große Achse durch einen Kreisbogen schneidet.