204 8 13. Die wichtigsten Sätze über den Rauminhalt der Körper
Dieser Lehrsatz kann benutzt werden, um den Rauminhalt eines
Kugelausschnittes zu bestimmen. Auf einem Kreise (O)r nehmen wir
zwei Punkte Q und 4 an, fällen von A die Senkrechte AC auf 0Q und
irehen die Figur um 0Q. Dann beschreibt der Bogen AQ eine Kalotte,
die den Punkt Q zum sphärischen Mittelpunkte hat und deren Höhe h
gleich QC ist. Der Kreisausschnitt 0Q4 beschreibt einen Kugelausschnitt,
der von der angewebenen Kalotte und dem durch die Umdrehung des
Radius O4 erzeugten Kegelmantel begrenzt wird. Um den Inhalt dieses
Kugelausschnittes zu bestimmen, teilt man den Bogen QA in n gleiche
Teile in den Punkten A,, 4;, ... An—ı und Jäßt 4, mit 4, 4, mit Q
zusammenfallen. Die Fußpunkte der Senkrechten, die von den Punkten
Ay, Az, ... An—ı auf 0OQ gefällt werden können, seien der Reihe nach
O1, Car... On—1 Zudem werde CC, =hy, CC =) +. OCn—ı Q= An
zesetzt, so daß h, + ha ++ +h,=h ist. Alle Sehnen Au—ı4“” (für
u=1,2,...%) haben vom Mittelpunkte O dieselbe Entfernung 02. Wie
wir in Nr. 8 bewiesen haben, ist die durch die Umdrehung der Strecke
Au—ı 4u erzeugte Fläche gleich 2x 0» Ay. Somit hat der Körper, den
das Dreieck 04„u— 14 bei seiner Umdrehung um OQ erzeugt, einen
Rauminhalt, der gleich Zn On? hist. Der Rauminhalt des Körpers, den
das Vieleck 044,42... An—ı Q beschreibt, ist demnach gleich = On A.
Bei unbegrenzter Vergrößerung von % geht aber 9, immer mehr in 7, das
Vieleek 0444; ... An—ı Q immer mehr in den Kreisausschnitt 0AÄQ
and der Umdrehungskörper in den Kugelsektor über. Demnach ist der
[nhalt eines Kegelausschnittes gleich er y?h, wor den Radius der Kugel
and h die Höhe der zugehörigen Kalotte darstellt. Für h = 2r geht der
Kugelausschnitt in die Vollkugel über.
Vom Kugelausschnitt gelangt man zum zugehörigen Kugelabschnitt,
indem man einen gewissen Kegel subtrahiert oder addiert. Die Grund-
Aäche dieses Kegels ist gleich zh (Zr — h), die Höhe gleich > — h oder
zleich h — 7, je nachdem 7 > h oder r<h ist. Im ersten Falle wird
jer Kegel subtrahiert, im zweiten addiert. Demnach ist der Inhalt eines
Kugelabschnittes gleich:
x yr?h — 5h(Qr —_Mn(r- MH= Zah? (3r — I.
10. Bemerkungen über die verschiedenen Methoden. Wie wir in der letzten
Nummer gesehen haben, kann das Cavalierische Prinzip beim Unterricht entbehrt
werden. Auch sprechen sich viele Lehrer, und vielfach gerade recht tüchtige,
yegen seine Benutzung aus. Diesen Lehrern möchten wir den Weg empfehlen,
den wir in Nr. 9 angegeben haben. Wir selbst sind anderer Ansicht und glauben
die Methoden bevorzugen zu sollen, die wir in den Nummern 2—58 dargelegt haben.
Bei der Kürze der Zeıt, die dem stereometrischen Unterricht an unseren Schulen,
namentlich am humanistischen Gymnasium , gewidmet werden kann, stehen für