§ 5. Krümmung der ebenen Kurven
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Will man sich die Wahl der unabhängigen Veränderlichen
noch Vorbehalten, so wird man in (1) die Differentiale erster
und zweiter Ordnung von dx und dy einführen, indem man
y' dx durch das Differential von dy : dx ersetzt, vgl. (7) in
Nr. 93. Es ergibt sich so statt (1):
dx dxd 2 y— dyd 2 x
(2)
ydx 2 -\-dy* s
Wenn die Kurve im Sinne der wachsenden Werte der unab
hängigen Veränderlichen positiv gerechnet, dementsprechend
x wie in Nr. 169 gemessen und s auch wachsend mit der un
abhängigen Veränderlichen gerechnet wird, ist dabei die Wurzel
positiv zu nehmen.
Wird z. B. die Bogenlänge s selbst als die unabhängige
Veränderliche gewählt, so kommt nach (2) in Nr. 193:
dxd 2 y — dyd 2 x
ds s
dx
ds
(3)
Das Krümmungsmaß dx : ds ist positiv oder negativ, je
nachdem der Tangentenwinkel x mit wachsendem s zu- oder
abnimmt, d. h. je nachdem die Kurve heim Durchlaufen im
Sinne wachsender Werte von s nach links oder rechts herumgeht.
196, Die ebenen Kurven konstanter Krümmung.
Hat eine Kurve konstante Krümmung k, so ist dx : ds = k,
also, wenn k zunächst von Null verschieden angenommen wird,
ds = dx : k, so daß aus (1) in Nr. 194 folgt:
oder:
— cos x
Nach Satz 5 von Nr. 29 ist also, wenn a und h Konstanten
bedeuten:
Sin X COS X
x — a — -JT> y — o = —
woraus folgt:
0 - aY +(y-hy=j c5
Es ergibt sich somit ein Kreis, der den reziproken Wert der
konstanten Krümmung zum Radius hat.
[195, 196