448 Kap. IX. Theorie der Raumkurven und Flächen
Er hat, wie wir sehen werden, für lim zls = 0 einen Grenz
wert dt: ds, den man die Torsion der Raumkurve an der
Stelle M nennt.
Zum Nachweise des Grenzwertes verfahren wir wie in
Nr. 260. Es ist:
Ax Ax Sehne M S M,' As
As Sehne M,M S ' Sehne MM' ‘ Sehne MM'
An die Stelle von <?, cc, ß, y in Nr. 260 treten hier r, X, ( u, v,
während sonst alles beim alten bleibt, so daß sich entsprechend
(2) in Nr. 260 für die Torsion der Wert
dx |/i'* p'* -}- v
(i)
ds pV* _|_ y'* _|_ z
ergibt, sobald x, y, z nebst den Ableitungen x, y, z nach
der Hilfsveränderlichen t und überdies X, g, v nebst den
Ableitungen X', g, v nach t für den Punkt M stetig sind.
Dies ist nach (9) in Nr. 264 der Fall, wenn M nicht singu
lär ist und die Ableitungen von x, y, z nach t bis zur dritten
Ordnung an der betrachteten Stelle stetig sind. Die Quadrat
wurzel im Nenner von (1) ist positiv, dagegen die im Zähler
positiv oder negativ, je nachdem die positive Richtung der
Indikatrix der Binormalen in M 2 mit der Fortschreitungsrich-
tung von M 2 nach M 2 ' übereinstimmt oder nicht. Wie man
dies Vorzeichen analytisch bestimmt, wird jedoch erst in Nr. 273
erörtert werden.
Der reziproke Wert der Torsion heißt der Torsionsradius;
wir wollen ihn mit T bezeichnen. Ist die unabhängige Ver
änderliche insbesondere die Bogenlänge s der Raumkurve, so
wird x 2 -j- y 2 -f z 2 = 1 nach (4) in Nr. 257, so daß sich für
die Torsion ergibt:
1 dx
T = ds
(2)
Sie ist als eine Ableitung dt: ds nach s dargestellt. Das Diffe
rential dt heißt der Torsionswinkel; er ist zugleich das Bogen-
elenient der sphärischen Indikatrix der Bimrmalen.
Wenn wir die Differentiation nach der Bogenlänge s
durch Akzente bezeichnen, wird der Kosinus X nach (10) in
Nr. 264 gleich R(p'z" — z'y"), also:
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