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Ueber die Gleichung: Ati -J- Fu = 0.
also gleich dem mittleren Radius des gegebenen Bereiches,
und dessen Flächeninhalt demnach gleich dem des letzteren
ist. Rayleigh zeigt nun ferner, indem er in der Annäherung
einen Schritt weiter geht, dass der kleinste ausgezeichnete
Werth kf für einen nahem kreisförmigen Bereich grösser ist
als für den genau kreisförmigen von gleichem Flächeninhalt.
Dieses Resultat in Verbindung mit der Thatsache, dass von
allen Bereichen, für welche man den Werth von k x kennt,
bei gleichem Flächeninhalt der Kreis das kleinste \ hat,
veranlasst Rayleigh zu der Behauptung, dass überhaupt unter
allen Bereichen von gleichem Flächeninhalt dem kreisförmigen
der absolut kleinste Werth von k t zukomme, oder, wie er es
ausspricht, dass unter allen Membranen von gleichem Flächen
inhalt die kreisförmige den tiefsten Grundton besitze.
Die Schwingungszahlen des Grundtones einer Anzahl
verschieden gestalteter Membranen von gleichem Flächen
inhalt, bezogen auf den Grundton der kreisförmigen, sind
nachstehend zusammengestellt:
Kreis: 1, Quadrat: 1,038, Kreisquadrant: 1,067, Kreis
seetor von 60°: 1,082, Rechteck vom Seitenverhältniss ~ — —
77 b 2
1,084, gleichseitiges Dreieck: 1,119, Halbkreis: 1,125, Recht
eck mit y = 2 und gleichschenkliges rechtwinkliges Dreieck:
1,164, Rechteck, für welches ~ — 3 ist, 1,342.
Man sieht aus diesen Zahlen, dass man für den kleinsten
ausgezeichneten Werth k 2 für einen Bereich, der nicht sehr
stark von der Kreisform ab weicht, einen ziemlich guten
Näherungswerth erhält, indem man den Bereich durch die
Kreisfläche von gleichem Inhalt ersetzt.
Allgemein lässt sich über die Abhängigkeit der aus
gezeichneten Werthe lt 2 von den Dimensionen des Bereiches
höchstens soviel sagen, dass dieselben (ausgenommen den
ausgezeichneten W T erth \ bei der Grenzbedingung ~ = 0,
welcher ja immer = 0 ist, und die etwaigen negativen Werthe
bei negativem h) sämmtlich sehr gross sein werden, wenn an