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Kapitel Vili. Artikel 68.
punkt. Die Konstruktion steht an Zeitverbrauch und Ge
nauigkeit der ersten nach.
d) Ellipsenkonstruktion; gegeben zwei ver
wandte (konjugierte) Durchmesser. Diese müssen
sich halbieren; ihr Schnittpunkt wird der Mittelpunkt der
Ellipse. Man fällt von einem Endpunkt des kleineren
Durchmessers ein Lot auf den grösseren und trägt auf
diesem Lot von demselben Endpunkt aus nach beiden
Richtungen die Hälfte des grösseren Durchmessers auf.
Die Radien vom Mittelpunkt nach den beiden hiedurch
erhaltenen Punkten geben die Summe, beziehungsweise
die Differenz beider Halbachsen der Ellipse. Da (a + b)
- (a - b) — 2 b, so ist der Unterschied beider Radien gleich
dem Doppelten der kleinen Halbachse; die Länge der
grossen ergiebt sich dann leicht aus dem grösseren Radius
als der Summe beider. Die Richtung der grossen Halb
achse ist dargestellt durch die Halbierungslinie des Win
kels zwischen jenen beiden Radien.
e) Bestimmung der Achsen und Ergänzung
einer Ellipse, von welcher nur ein Teil des Um
fangs gefunden ist. Man zieht zwei oder drei Grup
pen paralleler Sehnen des
gegebenen Bogenstücks,
wobei man auch die längst-
p
mögliche Sehne als Rich
tung einer Gruppe benützen
wird. Die Halbierungs- I
punkte der Sehnen einer ;
Gruppe müssen auf einer j
Geraden liegen; sonst ist
das gegebene Bogenstück
kein Ellipsenstück, und zwar
sind die erhaltenen Gera
den Stücke von Durch
messern; sie schneiden sich
also verlängert im Mittel
punkt der Ellipse. Von
diesem aus durchschneidet
man (womöglich) den ge
gebenen Bogen mit einem beliebigen Kreis, der zwei
Schnittpunkte liefert, halbiert den Bogen zwischen bei
den Schnittpunkten und hat im Radius nach dem Hal
bierungspunkt die Richtung einer Achse; zugleich ergiebt
sich die Grösse dieser Achse. Man beschreibt über ihr
einen Kreis, zieht eine Anzahl von Ordinaten der Ellipse
und dieses Kreises senkrecht zu der Achse und ver-
grössert oder verkleinert dann diejenigen Kreisordinaten,
die noch nicht auf Ellipsenpunkte treffen, in demselben
Verhältnis, das die vorhandenen Ellipsenordinaten gegen
über den übrigen Kreisordinaten darbieten. Die Kon
struktion ist selbstverständlich um so unsicherer, je kleiner
das gegebene Bogenstück gegenüber dem ganzen Umfang
der Ellipse, und kann bei stark schiefwinkligen Durch
schnitten zwischen Bogen und Sehnen stark verschiedene
Ellipsen für dasselbe Bogenstück liefern.
Wenn jener Kreis um den Mittelpunkt den gegebenen
Bogen nur in einem Punkt schneidet, das heisst, wenn
der Bogen keinen Scheitel enthält, so versagt die Kon
struktion; in diesem Fall ist aber ohnehin das Resultat
Figur 68.
so unsicher, dass auch seine Erlangung auf anderem Weg
nur geringen praktischen Wert hat. Ein solcher anderer
Weg wäre der folgende:
Man zieht, nachdem der Mittelpunkt gefunden ist, eine
Tangente an den Bogen und eine Gerade durch den
Mittelpunkt parallel zur längsten Sehne und beschreibt
mit dem Abstand der Tangente vom Mittelpunkt einen
Kreis, dessen Mittelpunkt auf jener Geraden liegt. Bis
zu diesem Kreis verlängert man die längste Sehne und
zieht dann in ihm und in der werdenden Ellipse noch
weitere parallele Sehnen. Wie sich die längste Sehne
des gegebenen Ellipsenstücks verhält zu der ihr im Kreis
entsprechenden Sehne, so muss sich auch jede andere
parallele Sehne der Ellipse verhalten zu der ihr im Kreis
entsprechenden. Daraus lässt sich die ganze Ellipse er
halten, indem man die für die halben Ellipsensehnen er
haltenen Masse von dem Durchmesser nach dem Hal
bierungspunkt der längsten Sehne nur rechts und links
aufträgt. Zur Bestimmung der Achsen kann nun wieder
jener Kreis um den Mittelpunkt benützt werden.
f) Bestimmung der Krümmungshalbmesser
in den Scheiteln der Ellipse; gegeben beide
Achsem Man verbindet einen Endpunkt der grossen
Achse mit einem Endpunkt der kleinen und errichtet in
den Endpunkten Lote auf der Verbindungslinie. Diese
Lote schneiden beide Achsen zum zweitenmal. Die Stücke
auf den Achsen von den erhaltenen Schnittpunkten bis
zum Mittelpunkt der Ellipse sind die beiden Krümmungs
halbmesser. Die Konstruktion beruht darauf, dass der
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grössere Krümmungshalbmesser R = -- und der kleinere
B 2 .
r = —r, wenn A die grosse und B die kleine Halbachse.
g) Korblinie als Nachbildung der Ellipse
durch Kreisstücke mit acht Mittelpunkten, wobei in den
vier Scheiteln die Krümmungskreise erscheinen.
Um möglichst gleich verteilte Unterschiede der Krüm
mungen zu erhalten, kann man den Kreisbogen, der den
Uebergang zwischen beiden Krümmungskreisen bilden soll,
so gross wählen, dass der kleine Krümmungshalbmesser
r sich zum Halbmesser des Zwischenkreises z verhält wie
dieser zum grossen Krümmungshalbmesser R. Sind mit
a c = A und c b = B (Figur 68) die beiden Halbachsen
der nachzubildenden Ellipse gegeben, so ist nach f) R
— A 2 jß und r = woraus z = Yr r — Vab. Wird
also c d = cb aufgetragen, und über a d ein Kreis be
schrieben , so ist c e = z. Die beiden Krümmungshalb
messer werden erhalten durch bf und ag senkrecht zu
ab, worauf r = cf— a o i und R = cg = bo 3 . Man be
schreibt nun aus o x einen Kreis mit 2 — r und aus o 3 einen
Kreis mit R—z; der Schnittpunkt beider Kreise o 2 ist
der Mittelpunkt des Uebergangskreises und die Ueber-
gangspunkte zwischen den drei Kreisbögen h und i wer
den erhalten durch Ziehen von o 2 o x und o 3 o 2 .
Anstatt den Zwischenradius 2 anzunehmen, kann man
auch nach Schätzung aus freier Hand einen Bogen zwi
schen beide Krümmungskreise einfiigen und dieser Schät
zung entsprechend entweder auf dem kleineren Krüm
mungskreis oder auf dem grösseren den Punkt festsetzen,
in welchem der Uebergangskreis anschliessen soll. Es sei