Sechster Abschnitt. Anwendung der Differential-Rechnung usw. 601
223. Geodätische Linien auf Rotationsflächen. Die
Gleichung einer Rotationsfläche, deren Achse die ¿-Achse ist,
kann in der Form (187, 4))
z = f{u), wenn u = Yx 2 -f- y 2 ,
geschrieben werden. Aus ihr ergibt sich;
P
xf " (u)
f w u
r=
‘1-f («)•„■’
yf O)
z =
Uyi -\-f (u) 2 ’ " u yi 4- f (m) 2 ’ y 1 + f (u)*
und in Ausführung der Gleichungen (14):
xf {u) yf'iu) —u
d 2 x d 2 y d-z
ds 2 ds 2 ds 2
Hieraus folgt die von f, also von der speziellen Form der
Fläche unabhängige Gleichung:
die in der Form
d_
ds
d 2 y
d 2 x
ds 2
' V ds 2 =
v d y
dx\
x ,
^ ds
~ y ds)
0,
geschrieben die Beziehung
dy dx , .
x -f- — \i j— = konst.
ds J ds
zur Folge hat. Führt man in dieser Relation, die sich auf
die xy-Projektion bezieht, Polarkoordinaten ein und bezeichnet
die Konstante mit r Q , so kommt die Gleichung
rdw
r = r n
ds 0
zustande. Darin bedeutet r den Radius des Parallelkreises,
auf welchem der betrachtete Punkt liegt, rdy das Bogen
element des Parallelkreises und ds das Bogendilferential der
geodätischen Linie an der betreffenden Stelle, der Quotient also
den Kosinus des Winkels, den diese Linie mit dem Parallel
kreise oder den Sinus jenes Winkels a, den sie mit dem Meridian
einschließt. Hiernach ist
(15) r sin a — r 0
d. h. das Produkt aus dem Badius des Parallelkreises mit dem
Sinus des Neigungswinkels der geodätischen Linie gegen den
Meridian ist in deren ganzem Verlaufe konstant.