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Kap. 9. Evolutenfläche und Weingartenscher Satz.
D*) Wenn das Linienelementquadrat (23) so beschaffen
ist, daß sich für seine Krümmung der Wert:
K~»{ß)n
ergibt, so gehört es zu einer TF-Fläche, deren Hauptkrüm
mungsradien durch die Gleichungen (24) gegeben sind.
In der Tat sind dann die Gaußische Gleichung und die Codazzi-
schen Gleichungen erfüllt.
§ 139. Anwendung auf die Bestimmung der Minimalflächen:
r x -f- r 8 = 0 und der ‘Weingartenschen Flächen: 2 (r 2 — r x ) =
= sin 2 (r 2 -f r x ).
Bei der Anwendung der vorstehenden Ergebnisse, insbesondere der
Sätze C) und C*), beschränken wir uns vorläufig auf zwei Fälle, in
denen mittels Quadraturen die vollständige Klasse von W- Flächen,
deren Hauptkrümmungsradien durch eine gegebene Gleichung verbun
den sind, also auch nach dem Weingartenschen Satze die vollständige
Klasse von Flächen, die auf eine gegebene Rotationsfläche abwickelbar
sind, bestimmt werden kann.
Der erste Fall ist derjenige, in dem das System (u, v), für welches
das Quadrat des Linienelements der Kugel die Form (21) annimmt, ein
isothermes ist. Daun kann man einfach
#'(«) = a ’ ^(«0 = 2
setzen, so daß man nach (22) erhält:
a* a 3
r 2 = 11 == 2
Die entsprechenden Flächen sind ausschließlich Minimalflächen, und
zwar alle Minimalflächen, und ergeben sich mittels Quadraturen, Da
das Katenoid eine Rotationsminimalfläche ist, so sind die Evoluten
flächen der Minimalflächen auf die Evolutenfläche des Katenoids, d. h.
auf diejenige Rotationsfläche abwickelbar, welche die Evolute der Ketten
linie zur Meridiankurve und die Leitlinie zur Drehachse hat l ). Von diesen
Rotationsflächen können wir also mittels Quadraturen alle Biegungs
flächen erhalten.
Ein zweiter Fall ergibt sich aus den Sätzen in § 83, S. 162, über
die geodätischen Ellipsen und Hyperbeln.
1) Für beide Bvolutemnäntel einer Minimalfläche ergibt sich aus den Glei
chungen (19) und (19*);
ds 3 = da~ -f- adß i .