§ 5. Einführung von neuen Veränderlichen
X, y, Q, 1p durch 8, Q, r, 6
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ersetzt werden, so folgt, daß entsprechend (6) die Beziehung
besteht:
d 2 u d 2 u
Jz* + “de*“
d 2 u 1 d 2 u 1 du
dr* r* dd 2 r dr
ebenso entsprechend der zweiten Gleichung (5) diese:
du du . n , du cos 0
3- = x— sin 6 -f
dg dr dd r
Die so dargestellten Ausdrücke treten nun in (7) als Summan
den auf. Also ist:
~ d 2 u 1 d 2 u 1 cu 1 d 2 u du sin 0 du cos 0
dr* ' r* d0* ' r dr ' g 2 dtp 2 dr g dd rg
Setzen wir schließlich noch Q = rsinO aus (4) ein, so kommt
in anderer Anordnung der Glieder die gesuchte Formel heraus:
1
U - _1
dr*
Da übrigens
c d 2 u 2 du
/3 '~r\ 9 1 ~ r\ |
'* r er
d 2 u 1 d 2 u cos 0 du
r*sin 2 0 dtp 2 ' r* dd 2 r*sin0 dd
und
d 2 (ru)
dr 2
d l du \ d z u ndu
= Tr\ r *r +U )~ r l^+ 2 Tr
d 2 u
du
l . * du\ . n d 2 u , a du
{ sme 3e) = sm9 -JF + cosä de
d 2 u
du
dd
ist, kann man auch schreiben:
Hfl)
2C d 2 (ru) . 1
r 2 S = r ~- 3 - +
d 2 u 1
8in*0 dtp 2 sin 0
dr* 1 8in*0 dtp 2 ' sin 0 dd
Bei den Anwendungen ist es oft zweckmäßig,
y = cos 6
als Veränderliche statt 6 einzuführen. Da dann
du
dd d [idd
du du • n du
= — sm 0
, . /i d u / .ä o\ d u
Tv’ also
ist, folgt:
Ä ( 8in 6 ff) - - sin 9 h ( sin 6 ff) = sin e h [ {1 ~ ^ 13 ’
so daß kommt:
2 S-~
IV1 _ „2\ ^1
d 2 (ru)
1 d 2 u d