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IY. Abschnitt. § 2. Rektifikation von Kurven
s — gjj- \Xx j/1 -j- X^x^ -f- 1 (Xx -(-
s = 1 [/t^yi + 2 + z + ]/i + a 2 # 1 )]
oder, wenn man für X wieder seinen Wert setzt,
2. Rektifikation der gemeinen Zykloide. Unter den Zykloiden läßt nur
die gemeine Zykloide elementare Rektifikation zu (bezüglich der andern
siehe Beispiel 5.). Aus ihren Gleichungen
x — a(u — sinw), y = a(l — costi)
x'(u) — a (1 — cos u), y(u) — a sin u,
folgt
und daraus nach der Formel (2) für die Länge eines im Ursprünge be
ginnenden Bogens der Ausdruck:
U
0
j erkennt man, daß die Länge des be-
An der Form s
trachteten Bogens gleich ist dem Doppelten der Strecke, die auf der
Tangente seines Endpunktes durch die Scheiteltangente begrenzt wird.
Hiernach gehört die gemeine Zykloide zu den rektifikabeln Kurven im
engeren Sinne, indem sich zu jedem Bogen eine ihm gleiche Strecke
konstruieren läßt.
Setzt man insbesondere u — 2it, so erhält man die Länge eines
ganzen Astes der Zykloide: s 0 — 8a,
die demnach gleichkommt dem vierfachen Durchmesser des erzeugenden
Kreises.
Zur Vierteilung der Zykloide führt hiernach der Ansatz
8a sin 2 -^- = 2a.
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aus dem sich sin™ = — t somit u = yjt ergibt. Das erste Viertel ent
steht also durch Abrollung um 120°, das zweite durch weiteres Rollen
um 60°. ,
Im Anschlüße an das vorliegende Beispiel wollen wir die Aufgabe
behandeln, die Einhüllende der Scheiteltangente einer gemeinen Zykloide m
bestimmen, wenn die Kurve auf einer Geraden abrolli.