§ 159. Die charakteristische Funktion cp u. die charakteristische Gleichung. 295
Um dieses Gleichungensystem symmetrisch zu behandeln, führt
Weingarten die Invariante des Differentialausdrucks
2 sdx ~{2 gS £) dtt + (2 x li) dv
bezüglich der ersten Grundform der Fläche S,
rfs 2 = Edu* + 2Fdudv + Gdv 2 ,
als Hilfsfunktion cp ein, indem er nämlich
i iJL'S 1 -_ A 'S 1 -
^ 2yjEG — F* \dv^J X du du^-J X dv)
_ 1 /'^dxdx \i dx dx\
%yEG — F* dv du ~-J du dv)
setzt. Diese Funktion cp, die Weingarten die Yerschiebungs-
funktion nennt, wollen wir als die charakteristische Funktion
bezeichnen. Wie Yolterra bemerkt hat 1 ), besitzt sie eine einfache
kinematische Bedeutung: sie gibt nämlich die nach der Normale ge
nommene Komponente der Drehung an, die ein Obertiächenelement von
S bei der Yerbiegung erfährt.
Die letzte der Gleichungen (2) läßt sich durch die beiden ersetzen;
(3)
Bilden wir mit Hilfe der ersten den Ausdruck
djcpyEG — F*)
du
indem wir berücksichtigen, daß infolge der ersten Gleichung (2)
2
dx d i x
dududv
dx d i x
du du dv
ist, und indem wir
Gleichung:
unter Beachtung der früher (S. 91) gefundenen
d\o S yEG — F* fili . (12i
ei “I i l + l 21
die Fundamentalgleichungen (I), S. 88, benutzen, so finden wir:
(4)
dtp
d u
d 2 x %- b '2 x
d
yEG — F*
dx
du
1) Sulla deformazione delle superficie flessibili ed inestendibili. Rendiconti
della Reale Accad. dei Lincei, Sitzung vom 6. Aprii 1884.