Schwerpunkt.
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Schwerpunkt.
Fig. 386.
Die Bestimmung des Schwerpunk
tes eines Trapezes ABDC (Fig.386),
kann leicht auf die vorige Aufgabe zurück
geführt werden. Die Verbindungslinie
EF der Mitten der beiden parallelen
Seiten enthält offenbar den Schwerpunkt,
da durch Linien die parallel AB sind
das Trapez in Theile getheilt wird, die
symmetrisch um EF liegen. Verlängere
man nun AC und BD bis zum Schnitt
punkte G, so wird auch die Verlänge
rung von EF durch G gehen. Sei GHK
senkrecht auf AB, HL = und setzen
wir: AB-a, CD = b, GH = h, KH = k.
Seien ferner die Flächeninhalte der Drei
ecke GCD und GAB bezüglich gleich F
und f, nehmen wir die Abstände der
Schwerpunkte der beiden Dreiecke von
der durch L gezogenen AB parallelen Linie,
so sind diese Abstände bezüglich gleich:
h k , h k
” 4 T _ T
Sei l der Abstand des Schwerpunktes
des Trapezes von derselben Linie, so
ist also:
l(2h + k)f+l{F-f) = i(2h-dk)F-,
ausserdem hat man:
h:h~a:a — h, f:F=b i :a i ,
also:
„Die Entfernung des Schwerpunkts des
Trapezes von seiner Mittellinie verhält
sich zur Differenz der parallelen Seiten,
wie der sechste Theil der Höhe zur
Summe derselben.“
Der Schwerpunkt eines Kreis-
sectors kann auf den eines Kreis
bogens zurückgeführt werden. Durch
Linien, welche vom Mittelpunkte ausge
zogen werden, kann man den Sector in
unendlich viel gleiche kleine Sectoren
oder Dreiecke theilen, deren Schwerpunkte
auf den bezüglichen Radien in der Ent
fernung vom Mittelpunkte liegen, wo
c der Radius des gegeben Kreises ist.
Alle diese Schwerpunkte bilden also
einen dem gegebenen concentrischen Bo
gen. In jedem Punkte desselben kann
man sich die Masse des entsprechen
den unendlich kleinen Dreiecks denken.
Ist S der gegebene Bogen, A die zuge
hörige Sehne, so sind | S, f A diese
Ausdrücke für den Bogen, in welchem
die Schwerpunkte libgen, und die zuge
hörige Sehne. Ist H der Abstand des
gesuchten Schwerpunktes vom Mittel
punkte, so hat man also wie oben :
H
oder;
H
h =
ha
_
r~ |S’
, A
a — b
und folglich:
b* (3 ha — kb) -f- Ql{a 2 — b*) (a — b)
= a> (3 hb - ha),
d. h.:
6i(a-6)(a 2 -b 2 ) = -h{a-b) 3
oder;
k a— b
1= -
6 a+ 6*
„Dieser Abstand verhält sich zum Ra
dius wie die doppelte Sehne zum drei
fachen Bogen.“
Für den Halbkreis ist:
H - — — - —
r S 3ti"
Ein Ringstück zweier con
centrischen Kreise mit Radien
r und g ist gegeben durch die Formel:
Hr* = k (r* — p a ) -f- hg 2 ,
also: