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Erster Teil. Differential-Rechnung.
Beispiele. 1) Wenn ein Punkt um eine feste Gerade
gleichförmig rotiert und gleichzeitig parallel zu dieser Geraden
gleichförmig fortschreitet, so heißt die von ihm ausgeführte
Gesamtbewegung eine schraubende Bewegung oder Schraubung.
Die dabei beschriebene Linie wird gemeine Schraubenlinie (Helix)
genannt.
Wird die feste Gerade zur z- Achse eines rechtwinkligen
Koordinatensystems genommen und die ¿c-Achse durch eine
Lage M 0 (Fig. 99) des beweglichen Punktes gelegt, dessen Ab
stand von der festen Geraden = a sei; so ist für eine neue
Lage M, welche aus M 0 durch Rotation um den Winkel u
¥i 99 und durch eine fortschreitende Bewegung
z
von der Größe z hervorging,
wo h eine Konstante bedeutet; auf Grund
dessen sind
x = a cos u
(4) y = a sin u
z = bu
die Gleichungen der Kurve, wobei b = ha gesetzt wurde. Das
dem Werte u = 2n entsprechende z heißt die Ganghöhe der
Schraubenlinie; ihr Ausdruck ist also 2nb.
Durch Elimination von u zwischen je zweien der Glei
chungen (4) erhält man:
x 2 -f y 2 = a 2
z
x = a cos ,
o
V = a sin y;
die Projektion der Kurve auf der xy-Ebene ist ein Kreis; die
Kurve liegt auf einem Kreiszylinder, der als Schraubenzylinder
bezeichnet wird. Die beiden anderen Projektionen sind kon
gruente transzendente Kurven.
2) Das Gleichungspaar
x 2 y 2 -\- z 2 = 4 a 2
x 2 + y 2 = 2ax