Rectification der Curven. 235 Rectification der Curven.
Die logarithmische Spirale hat Von den doppelt gekrümmten Curven
zur Gleichung :
ab
untersuchen wir diejenige, deren Glei
chungen sind:
und ergibt:
dr
db
ab
n
y — ax ,
z = bx
/ •b „
e db,
A
also:
„ Y1 a 2 . ab
S= =~2~ (C '
-1).
Die Projectionen der Curve auf die drei
Coordinatenebenen sind Parabeln höherer
Ordnung.
Man hat:
dy — nax n 1 iIx, dz — mbx m 1 dx,
also;
S rr ~]/X + ti 2 a 2 x'( n y + m 2 b i x 2 ^ m ^ dx.
Die Integration gelingt z. B., wenn n
2, m ist. Die Gleichungen der
Curven sind dann y — ax 2 , z — bxdie Projection auf die xy Ebene ist in diesem
Palle eine apollonische, die auf die xz Ebene eine Neillsche Parabel. Man hat
dann:
S = j* "|/1 -f 4« 2 .r 2 -j- — b 2 x dx.
Man gelangt bei der Integration zu einem
algebraischen Ausdruck um einen Loga
rithmus vermehrt.
In manchen Aufgaben betrachtet man
auch doppelt gekrümmte Linien, welche
durch Umwickeln einfach gekrümmter
auf gewissen Flächen entstanden sind.
Es ist hierbei zweckmässig, den Bogen
der einfach gekrümmten Erzeugungs
linie zu bestimmen, der natürlich dem
der doppelt gekrümmten gleich sein
muss.
Sei z. B. x 2 -jryi* — a 2 die Gleichung
eines Umdrehungscylinders, y x = x x tg/u
die einer Graden. Indem man letztere
um den Cylinder wickelt, erhält man
y^—z, und die Länge der Graden zwi
schen den Ordinaten y l und y 2 ist:
+ •-
Sind a t und z 2 die entsprechenden
Werthe von z auf dem Cylinder, so ist
die Bogenlänge der Schraubenlinie somit
Fig. 316.
eine Schaar auf einander folgender Nor
malen,
. die Krümmungs
mittelpunkte, so dass man also hat:
a c , ~ a c , . . .,
n n— l ’
gleich — L .— 2 2 .
sm ^ “n-1-n-l
4) Was die Auffindung rectificirbarer s0 . offenbar .
Curven anbetnnt, so ist zunächst zu
merken, dass die Evolute einer beliebi- a i c i~ a i c » — c i c 2! a 2 c i~ a 3 c s~ c ?. c s •••
gen Curve, welche eine Gleichung in n c, —ac—c c,
endlicher Form hat, rectificirt werden s— ’ 1 s —1 s s s ~ 1 s
kann. Sei AB (Fig. 316) ein einfach also durch Addition aller dieser Glei-
gekrüramter Curvcnbogen, chungen erhält man:
...« .c a c ... rt.c. —« c = c.c„+c,c, + .. +c . c,
n—1 n — \nn 11 ss 12281 s—1 s.