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Die Kugelschicht 247
Die Oberfläche der Kugel ist nämlich Anr?, die des Zylinders 6xr*
ınd die des Kegels gleich 9x7?*. Das Raummaß ist der Reihe nach
tzr3, Qarß, Bar)
3 ’ 2 *
Stetige Verhältnisse erhalten wir auch, wenn wir in die Kugel einen
Zylinder und einen Kegel von regelmäßigem Hauptschnitt beschreiben,
ur stehen dann die Oberflächen und die Volumina nicht mehr in den-
selben Verhältnissen. Auch ändert sich die Reihenfolge. Die Oberfläche
aines eingeschriebenen Kegels, dessen Seitenkante gleich dem Durch-
messer des Grundkreises ist, ist nämlich gleich Lan? die Oberfläche
3ines eingeschriebenen Zylinders mit quadratischem Hauptschnitt gleich
3xr? und die der Kugel gleich 4xr2; sie verhalten sich demnach wie
J:12:16. Dagegen sind die Volumina der Reihe nach 2x}, Zar) Y2,
*zr3 und ihr Verhältnis 9 : 12/2 : 82.
So merkwürdig diese Einzelheiten auch sind, erachten wir es doch
für wichtiger, daß es überhaupt möglich ist, den Inhalt jeder Kugelschicht
zuf einen Zylinder zurückzuführen. Nach der in $ 13,6 angegebenen
Formel ist der Rauminhalt eines Kugelabschnittes, der durch die Strecken
r und h bestimmt ist, gleich dem eines Zylinders, dessen Grundkreis die
Strecke h zum Radius hat und dessen Höhe gleich r — Sh ist. Ebenso
ann man die Größe (3a? + 356? + h”) : 6 in ein Quadrat g* verwandeln.
Die Kugelschicht ist somit gleich einem Zylinder von derselben Höhe,
Jessen Grundkreis den Radius g hat. Zwar steht dieser Zylinder nicht
n.einer geometrisch hervortretenden Beziehung zu der Kugelschicht.
Aber die Möglichkeit einer derartigen Zurückführung ist an sich höchst
»emerkenswert. Während eine ebene Fläche, die durch einen Kreisbogen
'n Verbindung mit Strecken begrenzt ist, niemals einem Polygon gleich
'st, dessen Seiten aus jenen Strecken und dem Radius des Kreises durch
3ine elementare Konstruktion gefunden werden können, läßt sich einer
abenen Figur, deren Begrenzung aus einem Kreisbogen und einer Anzahl
von Strecken besteht, ein Polygon derartig zuordnen, daß durch die
Umdrehung beider Figuren um einen Durchmesser des Kreises, der jenen
Bogen enthält. inhaltsgleiche Körper entstehen.
7. Die einer Kugel ein- oder umgeschriebenen konvexen
Polyeder. Aus dem Vergleich der Formeln, die wir für den Raum-
inhalt eines Kugelausschnittes und für die Fläche einer Kugelkappe ge-
*anden haben, geht der Satz hervor:
„Ein Kugelausschnitt hat denselben Inhalt wie eine Pyramide, deren
Grundfläche gleich der zugehörigen Kappe und deren Höhe gleich dem
Radius ist.“