422
Erster Teil. Differential-Rechnung.
beliebigen Bogen der Evolute einer gegebenen Kurve bloß mit
Hilfe der Differentialrechnung zu bestimmen.
Auf die durch (18) ausgedrückte Eigenschaft gründen sich
die Namen Evolute und Evolvente. Befestigt man nämlich
einen biegsamen, nicht dehnbaren Faden von der Länge p = Mil
mit dem einen Endpunkte in ß, legt ihn an den Bogen ßß t
so an, daß er ihn bei ßj in tangentialer Richtung verläßt, so
kommt der andere Endpunkt des Fadens nach JSl x . Wird nun
der Faden bei fortwährender Spannung von der Kurve ßß t
abgewickelt, so beschreibt sein freier Endpunkt den Bogen
der gegebenen Kurve. Auf die Evolute ist also der Faden auf-
gewickelt und die Evolvente entsteht durch seine Abwickelung.
Auch jeder andere Punkt des Fadens ß 1 Jf 1 und seiner
Fortsetzung über M 1 hinaus beschreibt eine Linie, die wie C
die Eigenschaft hat, auf der Richtung des Fadens überall senk
recht zu sein. Zu einer Kurve, als Evolute aufgefaßt, gehören
also unzählich viele Evolventen. Über ihr System wird in der
Integralrechnung des näheren gesprochen werden.
Treffen Evolute und Evolvente in einem Punkte zu
sammen, so ist
ß 1 M 1 = arc ß 1 ß 2
= arc ßß 2
usw.
Diese Gleichungen charakterisieren die Kurve M 1 M als eine
Evolvente der Kurve ß x ß.
Hat die gegebene Kurve einen Wendepunkt, so ist die
zugehörige Normale Tangente der Evolute in einem unendlich
fernen Punkte, also Asymptote derselben. Erlangt der Krüm
mungsradius der gegebenen Kurve in einem Punkte einen ex
tremen Wert, so ist die Normale in diesem Punkte Tangente
an zwei Äste der Evolute und diese weist also eine Spitze auf.
160. Beispiele, betreffend die Bestimmung von
Krümmungsradien, Krümmungsmittelpunkten und Evo
luten. 1) Für die Farabel y 2 = 2px ist y = —, y" = — p s
und hiermit ergibt sich der Krümmungshalbmesser, je nachdem