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I. Abschnitt. Die Eaumkurven.
bogen um P als Mittelpunkt. Das Bogenelement Q Q', oder
die Tangente der Evolvente steht daher senkrecht auf P Q,
d. h. auf der entsprechenden Tangente der Evolute. Es
folgt also der
Satz 1. Die Evolventen einer Raumkurve sind
die Orthogonaltrajektorien der Erzeugenden der ab
wickelbaren Tangentenfläche dieser Kurve*), oder
die Orthogonaltrajektorien der Erzeugenden einer
abwickelbaren Fläche sind die Evolventen der Rück
kehrkante.
2. Gegeben die Evolvente, gesucht die Evolute.
Aus dem vorhergehenden folgt, daß man zu einer ge
gebenen Kurve als Evolvente eine Evolute erhält, indem
man durch die Punkte der Evolvente Normalen so zieht,
daß sie eine abwickelbare Fläche bilden. Man zieht also
z. B. in einem Punkt Q der Evolvente eine beliebige
Normale, bringt sie zum Schnitt mit der Normal ebene des
konsekutiven Punktes Q' in P'; verfährt ebenso mit Q', Q"u.s.f.
Die Rückkehrkante der so entstandenen abwickelbaren Fläche
ist alsdann eine Evolute. Da in Q unendlich viele Nor
malen möglich sind, gibt es zu jeder Evolvente auch un
endlich viele Evoluten.
Es seien nun wieder die Koordinaten x, y, z eines
Punktes Q der Evolvente als Funktionen des Parameters u
gegeben. Wir ziehen nun in der Normalebene des Punktes Q
einen beliebigen Strahl QP, mit den Richtungskosinus a, b,c,
der mit der Hauptnormalen (l, m, n) in Q den Winkel o
bilde, und ebenso in dem konsekutiven Punkt Q' einen
Strahl, der mit der Hauptnormalen dieses Punktes den
Winkel o-\-do bildet. Stellt man dann die Bedingung auf,
daß diese zwei Strahlen sich schneiden, so ergibt sich o in
Funktion von u, und damit die gesuchte abwickelbare Fläche
mit ihrer Rückkehrkante. Da
al-\-hm -\-cn = cos o, a?i,-\-ifx-\-cv = sino,
so erhält man für a, h, c
a = l cos o + X sin o, h = m cos o + /jl sin o, c = n cos o + v sin o.
Sind X, Y, Z die Koordinaten von P, so hat man, wenn
v einen Proportionalitätsfaktor bedeutet,
*) d. h. sie schneiden diese Erzeugenden überall senkrecht.