Curvenlehre.
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Curvenlehre.
Fig. 537.
Curve in noch einem Punkte zu schnei
den, oder der gröfste aller der die Curve
in diesem Punkt zu berühren mögli
chen Kreise. Der Halbmesser dieses
Kreises liegt in der Richtung der Nor
male der Curve in dem Berührungs
punkt und heilst der Krümmungs
halbmesser.
Die Bestimmung des Krümmungs
kreises geschieht nun folgender Art.
Es sei KBJ eine Curve; dieselbe sei
durch eine rechtwinklige Coordinaten-
gleichnng 1/ = <jx gegeben; es soll
der Krümmungskreis an dem Punkt
ß bestimmt werden. Ist nun A der
Anfangspunkt der Abscissen, so ist
AlJ = x die Abscisse, DB = y die Or
dinate von B. Stellt BHL den Krüm-
Subtangente CT
Cot. CBT :
0
0
(i)
(2)
Nun erhält man die Tangente BT aus
BT= CTcbsec CBT= CT- j/l + col 2 CBT
/ Bz
oder
0
V 1 +
Tangente BT =
l‘ a +(gy
0
Aus der Proportion CT:CB = CB
oder ■ z-z: CN
0
' o\
Die Subnormale CN =
; §<*>
da nnn BN — ]/ BC 2 + CAI 2
so ist
- (3)
die N o r m a 1 e BN = J z 2 + (5)
II. Bestimmung des Krümmungs
kreises an Curven.
Es ist ad I. gesagt, dafs jedes Curven-
element als das Element einer Kreispe
ripherie angesehen werden kann; der Kreis
selbst, der diesem Elemente angehört
heifst der Krümmungskreis oder
Schmiegungskreis der Curve in dem
Punkt. Ein Krümmungs- oder Schmie-
gungskreis ist also ein Kreis, der mit
der Curve nur ein Element gemein hat;
er ist zugleich der gröfste der Kreise,
die durch einen und denselben Punkt der
Curve hindurch gehen können ohne die
Fig. 538.
tö—27 SW
CN
(4)
mungskreis vor, so liegt dessen Mittel
punkt C in der Normale BF oder in des
sen Verlängerung. Bezeichnet man die
Abscisse AE des Mittelpunkts C mit a,
dessen Ordinate EC mit b, den Krüm
mungshalbmesser BC mit r, so sind diese
3 Parameter a, b, r des Krümmungskreises
zu ermitteln.
Die erste Bedingung ist offenbar, dafs
der Punkt B der Curve sowohl als dem
Kreise angehöre; hieraus entspringt die
erste Bedingungsgleichung
BC' 2 — BG 2 + CG 2
oder r 2 = (»/ — b) 2 + (« — x) 2 (1)
Die zweite Bedingung ist, dafs der Mit
telpunkt in der Normale liege. Ist dem
nach BT die Tangente an ß
so ist /_ BTD = Z.CBG
folglich DT: BD = BG: CG
oder da
DT als Subtangente =
_ V
(£)
(I. Formel 1)