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Blatt 34.
Die Schnittlinien von Ebenen mit diesen krummen j
Flächen sind Linien 2. Ordnung, weil sie ebenfalls Gleichungen
vom 2. Grade haben. Es sind ebene oder einfach ge - |
krümmte Kurven.
Schneiden sich zwei Flächen 2. Ordnung, so ist ihre
Schnittkurve im allgemeinen eine Linie der 4. Ordnung,
weil ihre Gleichung durch Kombination auf eine Gleichung
vom 4. Grade hinführt. Solche Linien sind räumlich oder
doppelt gekrümmt oder gewunden und können niemals
in einer Ebene untergebracht werden.
Eine ebene Kurve projiziert sich als Gerade, wenn ihre
Ebene zu einer Tafel senkrecht steht. Ist ihre Ebene zu
einer Tafel parallel, so erscheint sie auf dieser projiziert in
wahrer Gestalt.
Bei räumlichen Kurven, zu welchen auch die Durch- :
dringungskurven unserer beiden Cylinder im vorliegenden
Falle gehören, ist dies nie der Fall. Sie können auf einer
Tafel projiziert niemals als Geraden oder in wahrer Gestalt
erscheinen.
Eine Untersuchung ergiebt, daß die Gerade die einzige
Linie des 1. Grades ist. Die Kegelschnitte sind die Kurven
2. Grades. Alle anderen Kurven sind von höherem Grade.
Die ebenen Kurven werden in geschlossene Kurven,
wie die Ellipse, und in nicht geschlossene oder offene
Kurven, wie die Parabel, unterschieden. Die letzteren er-
strecken sich gewöhnlich ins Unendliche. Manche Kurven j
bestehen aus zwei — wie die Zwillingskurve Hyperbel — j
oder mehreren getrennten Teilen, welche Äste oder Zweige
heißen. Diese können wieder geschlossen oder offen sein.:
Ein unendlich kleiner Bogen, d. h. ein solcher, welcher
kleiner ist als jede noch meßbare Länge, heißt ein Element
der Kurve. Es verbindet zwei Nachbarpunkte der Kurve
miteinander. Ein solches Kurvenelement kann man an
nähernd als gerad ansehen. Seine Verlängerung ist zugleich
die Tangente für die Kurve an dieser Stelle. Diese Stelle
heißt der Berührungspunkt.
Diejenige Gerade, welche auf einem Kurvenelemente,
resp. auf der Tangente desselben, senkrecht steht, heißt die
Normale für diese Stelle. Asymptote ist die Tangente
in einem unendlich fernen Berührungspunkte. Die Kurve
nähert sich der Asymptote fortwährend, ohne sie indessen
je zu erreichen.
Berührt eine Gerade eine Kurve in zwei oder mehr
Punkten, so heißt sie eine Doppeltangente, bezw. mehr
fache Tangente.
Ist die Kurve eine ebene Kurve, so liegen Tangente
und Normale in der Kurvenebene. Ist dieselbe aber eine
räumlich gekrümmte Kurve, so liegen beide Linien in der
Ebene des zugehörigen Krümmungskreises oder in der
Krümmungseben e.
Unter dem Krümmungskreis versteht man jenen Kreis,
welcher in dem betreffenden Kurvenelemente unter allen
möglichen Berührungskreisen sich am innigsten an die Kurve
anschmiegt. Der Krümmungskreis für irgend einen Kurven
punkt bestimmt zugleich die Krümmung der Kurve für
diesen Punkt. Man erhält den Krümmungskreis, wenn an
der Stelle der Kurve, für welche die Krümmung bestimmt
werden soll, auf ihr drei aufeinander folgende Punkte in
solcher Entfernung angenommen werden, daß man die
Krümmung der beiden dadurch begrenzten Kurvenstücke als
gleich ansehen kann. Der durch diese drei Punkte be
stimmte Kreis ist der Krümmungskreis.
Liegt ein Punkt auf einer Kurve so, daß ein Wechsel
der Krümmung nach der entgegengesetzten Seite stattfindet,
so heißt dieser Punkt ein Wende-, Wellen- oder In
flexionspunkt.
Besitzt eine Kurve keinen Wendepunkt, so ist es eine
Kurve von gleichartiger Krümmung, wie es z. B. alle
Kegelschnitte sind. Der Kreis insbesondere hat nicht nur eine
gleichartige, sondern auch eine gleichförmige Krümmung,
da für alle seine Punkte die Krümmungskreise gleich große
Radien haben.
Ändert eine Kurve in einem Punkte ihre Richtung in
die entgegengesetzte, so heißt dieser Punkt ein Grat oder
Rückkehrpunkt. Die Tangente im Rückkehrpunkte be
rührt die beiden betreffenden Kurvenstücke. Liegen dieselben
auf einer Seite der Tangente, so entsteht ein Schnabel,
liegen sie aber auf verschiedenen Seiten derselben, so ent
steht eine Spitze.
Geht eine Kurve zweimal oder mehrmals durch einen
ihrer eigenen Punkte, so entsteht ein Doppelpunkt bezw.
ein mehrfacher Punkt. Die Kurve bildet Schleifen.
Eine Kurve rektifizieren heißt: sie in eine gerade
Linie ausstrecken oder auf einer Geraden eine Länge gleich
der Kurvenlänge auftragen. Die Rektifikation einer Kurve
kann durch Rechnung erfolgen, oder wo dies unmöglich er
scheint, oder Schwierigkeiten vorliegen, durch Abtragen
kleiner Teile, welche annähernd als gerad angesehen werden
können, mittelst des Zirkels.
Es kann eine Kurve auch auf irgend einer anderen
Kurve abgewickelt werden, sei es, daß man ihre Länge auf
diese andere Kurve durch Rechnung oder mittelst kleiner Teile
überträgt.
Bei dem Projizieren von Kurven werden projizierende
Cylinderflächen oder Lotcylinder verwendet. Bei einer
ebenen Kurve kann aus einem Lotcylinder auch eine Lot
ebene werden.
In der Projektion einer Kurve werden sich im all
gemeinen ein mehrfacher Punkt, ein Wendepunkt und ein
Rückkehrpunkt auch in der Projektion wieder als ebensolche
Punkte darstellen.
Ist eine Gerade Tangente an einer Kurve, so ist auch
ihre Projektion eine Tangente an der Projektion der Kurve
und zwar für die Projektion des Berührungspunktes. Die
Projektion der Normalen einer Kurve erscheint nur in be
sonderem Falle wieder als Normale an der Kurvenprojektion,
wenn nämlich die zugehörige Tangente zu der betreffenden
T. || ist, .
Blatt 34.
Durchdringung eines Cylinders und eines Kegels.
Mit Verwendung von Ebenen, -welche durch die
Spitze des Kegels gehen und parallel zu den Mantel
linien des Cylinders sind.
Es sind gegeben in Fig. 1 ein schiefer Kreiscylinder
und ein schiefer elliptischer Kegel, beide mit ihren Boden
flächen auf der 1. T. aufstehend; gesucht ist ihre Durch
dringung.