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Evolute.
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Evolute.
3. Ob nun in allen Fällen einer ad 2
gedachten nothwendigen Abänderung der
Curve der Mittelpunkte um sie zur Evo
lute für unmittelbare Abwälzung zu ge
stalten, auch wirklich eine solche Evo
lute entsteht, verlangt eine allgemeine
Untersuchung und diese erstreckt sich
daher nur auf 2 Punkte. 1, Ob alle
Krümmungshalbmesser auch Tangenten
an der Evolute sind und 2, ob ein Bo
genstück der Evolute mit der Differenz
beider zu den Endpunkten des Bogen
stücks gehörenden Krümmungshalbmesser
gleich lang ist.
4. Erster Satz: Sämmtliche Krüm
mungshalbmesser einer Curve sind an
der Evolute Tangenten.
Denn die beiden Formeln für die Ab-
scisse a und die Ordinate b eines Krüm
mungsmittelpunkts durch x und y aus
gedrückt sind (Bd. II., pag. 188, II., III.)
II. a — x .
1 +
III. b = у +
(dj/Y
\Ъх/
(® г у\
V Эж 2 /
Setzt man für den zweiten Summand
rechts, No. III. den Werth ¿ — ¡¡/in II.,
so hat man
oder (y
und aus III
b)~+x~a = 0
ox
(1)
In diesen Gleichungen ist für jeden
Punkt der Evolute a die Abscisse, b die
rechtwinklige Ordinate, beide von dem
jedesmaligen x und y abhängig. Nimmt
man x als urvariabel, differenzirt also
Gleichung 1. nach x so erhält man
V8* - 8J +1 ~
oder
8a:
, ,.Ь 2 У (дуу By
(У~ Ь) дх* + 1 + \Ъх) ~8i
8a
Bx
Nach Gleichung 2 sind die ersten
3 Glieder dieser letzten Gleichung = 0,
folglich ist
d J . ^ - o (3)
Bx Bx + Bx “ °
Nun ist (Differenzialformel 140)
8 b Bb Ba
8a: 0a 8a:
folglich diesen Werth in Gleichung 3
^ fl
substituirt und mit dividirt
ox
9 J.L 6 +1= o
8a: 8a ‘ 1
Bb -1
Fig. 616.
hieraus
8a
(4)
Es sei nun CL die Abscissenlinie für
die gegebene Curve AEB, für den Cur-
venpunkt E sei CD = x, I)E = y, so ist
8a:
= tg ETL = tg et, wenn ET die Tan-
gente in E an AEB ist. Ist GEH die
Evolute zu AEB, EF der Krümmungs
halbmesser zu E, so ist CM = a, FM = b.
Nun liegt aber dieser Halbmesser EF in
der Normale zu E, mithin ist Z TEF
= 90°; verlängert man also EF bis CL
nach K,
so ist Z EKT — 90° — «
oder
tg « = — cot (180° — EKT) = — cot (Z EKL) =
- 1
und
tg EKT = cot « =
also
n Bb
Da nun 5—
8a
FK die Tanger
ist, so ist mit
8
bewiesen, dafs
Tangente ist.
5. Zweiter
Differenzir
oder reducirt
8r
Die zweite
Summand wir
mithin reducirl
= ~(y
Bx
Nach Gleicht
daher
8 r
8a:
fo
und folglich in
• (г/ -
8a:
Setzt man
(x — а) aus Gl
Br
Bx
= -(r
woraus у — b
Aus Gl. 5 is
У — b =
daher aus den