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Zweiter Theil. Integral-Rechnung.
und die Integration
y = Ax -f- jB.
Die verlangte Linie ist also die Gerade; zur Bestimmung ihrer
Parameter dienen die Gleichungen
y 0 = Ax 0 -\- B, y t = Ax x -j- B.
2) Die Bahn zu bestimmen, auf welcher ein materieller
Punkt, der Schwere überlassen, von einem gegebenen nach
einem andern gegebenen Punkte in kürzestmöglicher Zeit ge
langt. — Es ist dies die erste Aufgabe der Variationsrech
nung, welche zur analytischen Lösung vorgelegt worden ist,
und zwar durch Johann Bernoulli
im Jahre 1696. — Die betreffende Bahn
erhielt den Namen Brachistochrone.
Wir nehmen als erwiesen an, dass
die Bahn eine ebene Curve und in der
durch die beiden gegebenen Punkte A, B,
Fig. 187, bestimmten Verticalebene ge
legen sei. In dieser Ebene werde A als
Ursprung und die durch ihn in Rich
tung der Schwere gezogene Gerade als Ordinatenaxe angenom
men. Zunächst lässt sich zeigen, dass der bewegliche Punkt
in M mit derselben Geschwindigkeit v ankommt, welche er
in P bei freiem Falle erlangt haben würde. Denn aus den
auf M bezüglichen Bewegungsgleichungen
ds d 2 s dy
di~ V ’ di*^ g ds’
in welchen s den Weg AM, t die zu seiner Zurücklegung
benöthigte Zeit und g die Beschleunigung der Schwere bedeu
ten, folgt
d*s dy dt
dt 2 g dt ds’
daraus weiter
2 Tf d A dt = ^dy
und durch Integration thatsächlich
*~v-ysa.
wenn man die Anfangsgeschwindigkeit = 0 voraussetzt.