Titel: | Construction der Parabel über eine gegebene Spannweite und Pfeilhöhe. |
Autor: | Victor Thallmayer |
Fundstelle: | Band 223, Jahrgang 1877, S. 148 |
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Construction der Parabel über eine gegebene
Spannweite und Pfeilhöhe.
Mit Abbildungen auf Taf.
IV [c.d/1].
Thallmayer's Construction der Parabel.
Ich erlaube mir hier eine Constructionsart mitzutheilen, nach welcher Punkte einer
Parabel einfach und scharf bestimmt werden können. Ist (Fig. 14) p die Pfeilhöhe und l die
halbe Spannweite, so verfahre man, um Punkte der Parabel zu erhalten, wie folgt.
Man theile den rechten Winkel YXO in eine Anzahl
gleicher Theile, markire
sich die Durchschnittspunkte der Fahrstrahlen mit der Peripherie des über die
Pfeilhöhe als Durchmesser geschlagenen Kreises und ziehe durch die so erhaltenen
Punkte Parallele zu XY. Nun trage man von X nach rechts und links die Werthe l sin α, l sin α₂, l sin α₃...
auf der Linie XY ab und errichte in den erhaltenen
Punkten Senkrechte auf diese Linie. Die Durchschnittspunkte dieser Senkrechten mit
den correspondirenden, vorher parallel zu XY
gezogenen Linien geben die Punkte der Parabel.
Hat man Raum genug, um über die Spannweite als Durchmesser einen Halbkreis
beschreiben zu können, so erhält man die Werthe von l sin
α durch einfaches Herabprojiciren, wie auch aus Figur 14 zu ersehen.
Der Beweis für die Richtigkeit der Construction ist leicht geführt. Es ist r ein auf die beschriebene Weise bestimmter Punkt der
Curve; nun ist, wenn O als Ursprung eines rechtwinkligen
Koordinatensystems betrachtet wird, On = x, nr = y. Nun ist x = p sin² α₂ und y = l
sin α₂, daher y² = l²/p x die Gleichung einer Parabel.
Ist die Pfeilhöhe p klein und l groß, so muß man constructiver Schwierigkeiten halber zur Berechnung der
Coordinatenpaare schreiten, was leicht auszuführen ist. Denkt man sich den rechten
Winkel OXY in n
gleiche Theile getheilt, so sind, wenn Xr₁ = l sin α₂, gleichzeitig auch rr₁ = p cos²
α₂, die zusammengehörigen
Coordinatenpaare für X als Coordinatenursprung und Xr₁ als Abscissenachse:
x₀ = 0
y₀ = p
x₁ = l sin
(90/n)
y₁ = p
cos² (90/n)
x₂ = l sin
(2 90/n)
y₂ = p
cos² (2 90/n)
......................
......................
xn = l
yn = 0
Diese Gleichungen sind unmittelbar für logarithmische Berechnung geeignet, und sie
geben bei großem 1 und kleinem p
auch die Coordinaten des der Sehne 21 und der Bogenhöhe p zukommenden Kreisbogens mit ganz genügender
Genauigkeit.
Manchmal wird, um über eine gegebene Pfeilhöhe und Spannweite einen Bogen zu
verzeichnen, ein Verfahren befolgt, welches darin besteht, daß man den über p als Halbmesser beschriebenen Quadranten, sowie auch 1
in eine gleiche Anzahl gleicher Theile theilt und bei der Bestimmung der
Curvenpunkte, wie aus Figur 15 ersichtlich,
vorgeht. Die aus dieser
Construction entspringende Curve kann ohne weiters eine verlängerte Sinuslinie genannt werden; denn ihre Gleichung in Bezug auf 0
als Coordinatenursprung ist y = p
sin x/mp, wobei m =
21/πp ist. Diese Curve weicht bei großem l und kleinem p von der
Parabel wohl nicht sehr ab, denn die Fläche Oab
ist gleich
Textabbildung Bd. 223, S. 150
während die Hälfte der Parabelfläche nämlich YXO correspondirend ausgedrückt π/3 mp² = 1,047 mp² ist; doch verläuft die Parabel schöner.
Victor Thallmayer.
Ungarisch-Altenburg, December 1876.