Titel: | Beantwortung der Frage: wie man das Flugrad und die Rolle nach einer gegebenen Länge der Schnur an der Drehebank anbringen muß; von Hrn. Edward Sang, Lehrer der Mathematik zu Edinburgh. |
Fundstelle: | Band 40, Jahrgang 1831, Nr. XLVII., S. 242 |
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XLVII.
Beantwortung der Frage: wie man das Flugrad und
die Rolle nach einer gegebenen Laͤnge der Schnur an der Drehebank anbringen muß;
von Hrn. Edward Sang,
Lehrer der Mathematik zu Edinburgh.
Aus Jameson's Edinburgh new philosophical Journal,
Januar – Maͤrz 1831, S. 239.
Sang, uͤber die Anbringung der Schnur am Flugrad der
Drehbank.
Wer mit der Drehbank zu arbeiten pflegt, weiß wie haͤufig man die
Geschwindigkeit der Spindel abaͤndern muß. Jedes verschiedene Material,
welches man bearbeitet, – jeder Durchmesser der verschiedenen Theile des
Gegenstandes, – und fast jedes verschiedene Werkzeug, welches man zum
Einschneiden desselben verwendet, – erfordert eine besondere Geschwindigkeit.
Am schnellsten kann man die Geschwindigkeit auf die Art veraͤndern, daß man
zwei Reihen Schnurenlaͤufe anbringt, eine Reihe im Rande des Flugrades und
eine entsprechende in demjenigen der Rolle, so daß dieselbe Schnur auf jedes Paar
derselben paßt.
Wenn man die Schnur kreuzt, so ist es nicht schwierig diese Laͤufe
herzustellen, denn so lange die Summe der Durchmesser des Rates und der Rolle sich
gleich bleibt, veraͤndert sich die Laͤnge der Schnur nicht. Wir
brauchen also nur den Durchmesser der Rolle um so viel zu vergroͤßern, als
wir denjenigen des Flugrades vermindern und dieselbe Schnur wird dann auf jedes Paar
der nach dieser Regel gebildeten, Laͤufe passen, sie mag was immer
fuͤr eine Dike haben.
Wird hingegen die Schnur nicht gekreuzt, so ist es viel muͤhsamer die
Laͤufe gehoͤrig anzubringen und die hiezu erforderlichen Berechnungen
sind so lang und verwikelt, daß sie nur die wenigsten von den Personen, welche
Drehbaͤnke verfertigen, anstellen koͤnnen; man hilft sich daher in
diesem Falle meistens durch oͤfteres Probiren Meine Absicht ist, diese
Berechnungen so einfach zu machen, daß sie den, Geschaͤftsleuten keine großen
Schwierigkeiten darbieten koͤnnen; ich werde daher die verwikelten,
trigonometrischen Berechnungen ganz zu umgehen suchen, und nur solche
Ausdruͤke gebrauchen, welche man in den Werkstaͤtten versteht.
Um die anzustellenden Berechnungen moͤglichst zu verkuͤrzen, habe ich
Tabellen entworfen. Eine Tabelle, welche der Kuͤnstler bloß nachzuschlagen
brauchte, um alle Berechnung zu ersparen, muͤßte die Laͤnge der Schnuͤre
fuͤr alle Rollen und Flugraͤder, die in verschiedenen Entfernungen von
einander angebracht sind, enthalten und eine solche kann man natuͤrlich nicht
herstellen. Ich will nun die Grundsaͤze angeben, nach welchen ich die unten
folgende entworfen habe.
Wenn wir einmal eine Tabelle uͤber die Laͤnge der Schnuͤre
haben, welche auf verschiedenartige Flugraͤder und Rollen passen, die aber
immer in derselben Entfernung von einander angebracht sind, so ist es nicht sehr
schwierig, daraus die Laͤnge der Schnur fuͤr eine Drehbank, deren
Achsen in einer verschiedenen Entfernung von einander angebracht sind, abzuleiten.
Man denke sich alle Theile der zulezt erwaͤhnten Drehbank nach
Verhaͤltniß veraͤndert, bis die Entfernung zwischen ihren Achsen
gleich der Entfernung zwischen den Achsen der vorigen ist, so wird man ihre Theile
unter den in der Tabelle enthaltenen finden. Die Schnurlaͤnge, welche man
fuͤr diese Groͤße fand, braucht nur in dem gehoͤrigen
Verhaͤltniß abgeaͤndert zu werden, um die gesuchte Laͤnge zu
geben und dasselbe gilt fuͤr jede andere Dimension.
Wenn man die Durchmesser des Rades und der Rolle vergroͤßert, so werden, wie
Jedermann einsieht, die Laͤnge der Schnur, der Umfang des Rades und der
Umfang der Rolle, alle drei ebenfalls groͤßer; so lange die Differenz
zwischen den Durchmessern des Rades und der Rolle sich gleich bleibt, wird der
Ueberschuß der Schnur uͤber den Umfang des Flugrades, so wie auch ihr
Ueberschuß uͤber den Umfang der Rolle ebenfalls unveraͤndert seyn. Nun
kann man aber leicht den Umfang eines Rades berechnen, wenn sein Durchmesser bekannt
ist, daher wir bloß eine Tabelle fuͤr den Ueberschuß der Schnur uͤber
den Umfang der Rolle und uͤber den Umfang des Flugrades brauchen, welcher
jeder Differenz zwischen den Durchmessern dieser Raͤder entspricht.
Unten folgt eine Tabelle dieser Ueberschuͤsse, welche ich mit der
moͤglichsten Genauigkeit ausarbeitete. Die erste Spalte enthaͤlt die
Differenzen zwischen den Durchmessern des Flugrades und der Rolle in Decimaltheilen
der Entfernung zwischen ihren Achsen angegeben, welche durchaus als Einheit
angenommen ist. In der zweiten Spalte findet man die correspondirenden
Ueberschuͤsse der Laͤnge der Schnur uͤber diejenige des Umfangs
der Rolle mit ihren Differenzen. Die dritte Spalte enthaͤlt die
Ueberschuͤsse der Laͤnge der Schnur uͤber den Umfang des
Flugrades mit ihren Differenzen. Die Zahlen in der ersten und zweiten Spalte nehmen
immer zu, aber diejenigen in der dritten ab.
Man muß immer alle Dimensionen der Drehbank mit der Zahl, welche die Entfernung
zwischen den Achsen ausdruͤkt, dividiren, ehe man irgend eine davon in den
Tabellen aufsucht und die mit der Tabelle erhaltenen Resultate muß man wieder mit der vorher als
Divisor gebrauchten Zahl multipliciren, um die gesuchten Groͤßen zu erhalten.
Man kann aber diese Berechnung vermeiden, wenn man sich einen Maßstab der
Zehntels-, Hundertstels- und Tausendstels-Theile der Entfernung
zwischen den Achsen macht und diesen Maßstab bei allen Messungen gebraucht. Lezteres
Verfahren duͤrfte man wohl am bequemsten finden. Ich will hier die
Aufloͤsung der folgenden beiden Fragen als Beispiele fuͤr den Gebrauch
der Tabellen mittheilen:
I. Auf der Rolle einer Drehbank sind bereits zwei Schnurenlaͤufe, einer von
2,4 und der andere von 5,0 Zoll Durchmesser. Der Mittelpunkt des Flugrades ist 30
Zoll von demjenigen der Rolle entfernt, und der groͤßere Lauf, welcher auf
dem Flugrad gemacht werden soll, hat 25 Zoll im Durchmesser. Man sucht den
Durchmesser des anderen auf dem Flugrade anzubringenden Laufes?
Wenn man alle diese Dimensionen durch 30 dividirt, so erhaͤlt man Eins
fuͤr die Entfernung zwischen den Achsen und dieß ist die in der Tabelle
angenommene; 0,08 fuͤr den Durchmesser des kleineren, 0,1666 fuͤr den
des groͤßeren Schnurenlaufes auf der Rolle, und 0,833 fuͤr den des
groͤßeren Schnurenlaufes auf dem Flugrade. Gerade diese Zahlen wuͤrde
man auch gefunden haben, wenn man die Dimensionen mit dem oben beschriebenen
Maßstabe gemessen haͤtte.
Um die Laͤnge der Schnur zu finden, nehmen wir die Differenz zwischen 0,8333
und 0,08, welche 0,75333 ist und suchen diese Zahl in der ersten Spalte der Tabelle.
Die naͤchste Zahl welche wir finden koͤnnen, ist 0,75, welcher in der
zweiten Spalte 3,32044 gegenuͤbersteht. Um sie fuͤr die noch
bleibenden Ziffern 333 zu berichtigen, multipliciren wir mit diesen die
Tabellendifferenz 1958 und schneiden so viele Ziffern von der Rechten des Produktes
ab, als Ziffern in dem Multiplikator sind: dadurch erhalten wir die Correction 653,
welche zu 3,32044 addirt, 3,32697 fuͤr den richtigen Ueberschuß der Schnur
uͤber den Umfang der Rolle gibt. Multipliciren wir aber 3,1415926 mit 0,08,
dem Durchmesser der Rolle, so erhalten wir 0,25133 fuͤr ihren Umfang; die
ganze Laͤnge der Schnur muß also seyn 3,32697 + 0,25133 = 3,57830.
Um die Groͤße des neuen in dem Flugrade anzubringenden Schnurenlaufes zu
berechnen, bemerken wir, daß, da die Schnur jezt uͤber eine Rolle geht, deren
Durchmesser 0,16666 ist, ihr Ueberschuß uͤber den Umfang dieser Rolle,
welcher Umfang 0,52360 ist, 3,05470 betraͤgt. Suchen wir diese Zahl in der
zweiten Spalte der Tabelle auf, und nehmen die zunaͤchst kleinere, so finden wir 3,05195, welcher 0,61 in der
ersten Spalte gegenuͤbersteht; um die Correction fuͤr diese Zahl zu
erhalten, dividiren wir 275, den Irrthum, durch 1884, der Tabellendifferenz,
indem wir der Zahl 275 so viele Ziffern anhaͤngen als wir neue Decimalstellen
zu erhalten wuͤnschen: das Resultat dieser Division ist 146, daher die wahre
Differenz zwischen den Durchmessern des Flugrades und der Rolle 0,61146; der
Durchmesser der Rolle ist aber 0,16667, folglich derjenige des Flugrades
0,77813.
Multiplicirt man diese beiden Resultate mit 30, so erhaͤlt man fuͤr die
Laͤnge der Schnur 107,349 Zoll, fuͤr den Durchmesser des neuen Laufes
23, 344 Zoll.
II. Die Entfernung zwischen den Achsen einer Drehbank sey 32 Zoll und zwei
Laͤufe auf dem Flugrade sollen 38 und 34 Zoll zu ihrem Durchmesser haben: der
kleinere Lauf auf der Rolle soll 3 Zoll im Durchmesser haben: man sucht die
Groͤße des anderen?
Wenn man alle Dimensionen durch 32 dividirt, so erhaͤlt man fuͤr die
Durchmesser der Raͤder 1,1875 und 1,0625 und fuͤr denjenigen des
kleineren Laufes auf der Rolle 0,09375.
Suchen wir in der ersten Spalte der Tabelle die Zahl 1,09375 auf, welche die
Differenz zwischen den Durchmessern des ersten Paares der Schnurenlaͤufe ist,
so finden wir in der dritten Spalte, 1,09 gegenuͤber, die Zahl 0,59297; um
fuͤr die uͤbrigen Ziffern die Correction zu machen, multiplicirt man
992, die Tabellendifferenz mit 375 und schneidet drei Stellen ab; man erhaͤlt
dadurch die Zahl 372, welche von 0,59297 abgezogen werden
muß, weil die Zahlen in der dritten Spalte abnehmen. Der wahre Ueberschuß der Schnur
uͤber den Umfang des Rades ist also 0,58925. Der Durchmesser des Rades ist
aber 1,1875, folglich sein Umfang 3,73064 und die ganze Laͤnge der Schnur
4,31989.
Der Umfang des zweiten Laufes auf dem Flugrade ist 3,33794, folglich der Ueberschuß
der Schnur uͤber diesen Umfang 0,98195. Sucht man diese Zahl in der dritten
Spalte, und nimmt die zunaͤchst groͤßere,
so findet man 0,98809 gegenuͤber, 0,73 in der ersten Spalte. Dividirt man den
Irrthum 614 durch 1195, der Tabellendifferenz, so erhaͤlt man die Zahl 514,
welches 0,73 angehaͤngt, 0,73514 fuͤr die wirkliche Differenz zwischen
den Durchmessern gibt. Der Durchmesser des Rades ist aber 1,0625, folglich derjenige
der Rolle 0,32736.
Multiplicirt man diese Resultate mit 32, so erhaͤlt man:
fuͤr die Laͤnge der
Schnur
138,2365 Zoll.
fuͤr den Durchmesser des neuen
Laufes
10,4755 –
Wollte man die Dike der Schnur (des Laufbandes) auch beruͤksichtigen, so
braucht man nur zu den berechneten Laͤngen den Umfang eines Kreises, welcher
die Dike der Schnur (des Laufbandes) zu seinem Durchmesser hat, zu addiren; der Durchmesser der Laͤufe bleibt sich
deßwegen doch gleich.
Was die Genauigkeit dieser Berechnungen betrifft, so kann ich bemerken, daß der
Irrthum bei keinem Durchmesser mehr als den tausendsten Theil eines Zolles betragen
kann und diesen Grad von Genauigkeit werden wohl Wenige erreichen wollen.
Differenz der Durchmesser.
Ueberschuß der Laͤnge der
Schnur uͤber den Umfang der
Rolle.
Ueberschuß der Laͤnge der
Schnur uͤber den Umfang des Flugrades.
0,00
2,00000
1573
2,00000
1568
0,01
2,01573
1579
1,98432
1564
0,02
2,03152
1583
1,96868
1558
0,03
2,04735
1588
1,95310
1553
0,04
2,06323
1593
1,93757
1548
0,05
2,07916
1599
1,92209
1544
0,06
2,09515
1603
1,90665
1538
0,07
2,11118
1608
1,89127
1533
0,08
2,12726
1614
1,87594
1529
0,09
2,14340
1618
1,86065
1523
0,10
2,15958
1623
1,84542
1518
0,11
2,47581
1629
1,83024
1513
0,12
2,19210
1633
1,81511
1509
0,13
2,20843
1638
1,80002
1503
0,14
2,22481
1644
1,74899
1498
0,15
2,24125
1648
1,77001
1493
0,16
2,25773
1653
1,75508
1489
0,17
2,27426
1659
1,74019
1483
0,18
2,29085
1663
1,72536
1478
0,19
2,30748
1669
1,71058
1473
0,20
2,32417
1673
1,69585
1468
0,21
2,34090
1679
1,68117
1463
0,22
2,35769
1683
1,66654
1458
0,23
2,37452
1689
1,65196
1453
0,24
2,39141
1694
1,63743
1448
0,25
2,40835
1698
1,62295
1443
0,26
2,42333
1704
1,60852
1438
0,27
2,44237
1709
1,59414
1433
0,28
2,45946
1713
1,57981
1428
0,29
2,47659
1719
1,56533
1423
0,30
2,49378
1724
1,55130
1417
0,31
2,51102
1729
1,53713
1413
0,32
2,52831
1734
1,52300
1407
0,33
2,54565
1739
1,50893
1403
0,34
2,56304
1744
1,49490
1397
0,35
2,58048
1749
1,48093
1393
0,36
2,59797
1755
1,46700
1387
0,37
2,61552
1759
1,45313
1382
0,38
2,63314
1765
1,43931
1377
0,39
2,65076
1769
1,42554
1372
Differenz der Durchmesser.
Ueberschuß der Laͤnge der
Schnur uͤber den Umfang der
Rolle.
Ueberschuß der Laͤnge der
Schnur uͤber den Umfang des Flugrades.
0,40
2,66845
1775
1,41182
1367
0,41
2,68620
1780
1,39815
1362
0,42
2,70400
1785
1,38453
1357
0,43
2,72185
1790
1,37096
1351
0,44
2,73975
1795
1,35745
1347
0,45
2,75770
1800
1,34398
1341
0,46
2,77570
1806
1,33057
1336
0,47
2,79376
1810
1,31721
1331
0,48
2,81186
1816
1,30390
1326
0,49
2,83002
1821
1,29064
1321
0,50
2,84823
1826
1,27743
1315
0,51
2,86649
1831
1,26428
1310
0,52
2,88480
1837
1,25118
1306
0,53
2,90317
1841
1,23812
1300
0,54
2,92158
1847
1,22512
1294
0,55
2,94005
1852
1,21218
1290
0,56
2,95857
1857
1,19928
1284
0,57
2,97714
1863
1,18644
1280
0,58
2,99577
1867
1,17364
1274
0,59
3,01444
1873
1,16090
1268
0,60
3,03317
1878
1,14822
1264
0,61
3,05195
1884
1,13558
1258
0,62
3,07079
1888
1,12300
1253
0,63
3,08967
1894
1,11047
1248
0,64
3,10861
1899
1,09799
1242
0,65
3,12760
1905
1,08557
1237
0,66
3,14665
1910
1,07320
1232
0,67
3,16575
1915
1,06088
1227
0,68
3,18490
1920
1,04861
1221
0,69
3,20410
1926
1,03640
1216
0,70
3,22336
1931
1,02424
1210
0,71
3,24267
1936
1,01214
1206
0,72
3,26203
1942
1,00008
1199
0,73
3,28145
1947
0,98809
1195
0,74
3,30092
1952
0,97614
1189
0,75
3,32044
1958
0,96425
1184
0,76
3,34002
1964
0,95241
1178
0,77
3,35966
1968
0,94063
1173
0,78
3,37934
1974
0,92890
1167
0,79
3,39908
1980
0,91723
1162
0,80
3,41888
1985
0,90561
1157
0,81
3,43873
1991
0,89404
1151
0,82
3,45864
1996
0,88253
1146
0,83
3,47860
2001
0,87107
1140
0,84
3,49861
2007
0,85967
1134
Differenz der Durchmesser.
Ueberschuß der Laͤnge der
Schnur uͤber den Umfang der
Rolle.
Ueberschuß der Laͤnge der
Schnur uͤber den Umfang des Flugrades.
0,85
3,51868
2013
0,84833
1129
0,86
3,53881
2018
0,83704
1124
0,87
3,55899
2023
0,82580
1118
0,88
3,57922
2029
0,81462
1112
0,89
3,59951
2035
0,80350
1107
0,90
3,61986
2041
0,79243
1101
0,91
3,64027
2046
0,78142
1096
0,92
3,66073
2051
0,77046
1090
0,93
3,68124
2058
0,75956
1089
0,94
3,70182
2062
0,74872
1071
0,95
3,72244
2069
0,73793
1073
0,96
3,74315
2074
0,72720
1067
0 97
3,75387
2080
0,71655
1062
0,98
3,78467
2086
0,70591
1056
0,99
3,80553
2092
0,69535
1050
1,00
3,82645
2097
0,68485
1044
1,01
3,84742
2103
0,67441
1038
1,02
3,86845
2109
0,66403
1033
1,03
3,88954
2115
0,65370
1027
1,04
3,91069
2120
0,64343
1021
1,05
3,93139
2127
0,63322
1015
1,06
3,95316
2132
0,62307
1010
1,07
3,97448
2138
0,61297
1003
1,08
3,99586
2144
0,60294
997
1,09
3,01730
2151
0,59297
992
1,10
4,03881
2156
0,58305
985
1,11
4,06037
2162
0,57320
979
1,12
4,08199
2168
0,56341
974
1,13
4,10367
2174
0,55367
967
1,14
4,12541
2181
0,54400
961
1,15
4,14722
2186
0,53439
956
1,16
4,16908
2193
0,52483
949
1,17
4,19101
2199
0,51534
942
1,18
4,21300
2205
0,50592
937
1,19
4,23505
2211
0,49655
930
1,20
4,25716
2217
0,48725
925
1,21
4,27933
2224
0,47800
917
1,22
4,30157
2230
0,46883
912
1,23
4,32387
2236
0,45971
905
1,24
4,34623
2243
0,45066
899
1,25
4,36866
2249
0,44167
893
1,26
4,39115
2256
0,43274
886
1,27
4,41371
2262
0,42388
879
1,28
4,43633
2268
0,41509
873
1,29
4,45901
2275
0,40636
867
Differenz der Durchmesser.
Ueberschuß der Laͤnge der
Schnur uͤber den Umfang der
Rolle.
Ueberschuß der Laͤnge der
Schnur uͤber den Umfang des Flugrades.
1,30
4,48176
2282
0,39769
860
1,34
4,50458
2288
0,38909
853
1,32
4,52746
2295
0,38956
847
1,33
4,55041
2302
0,37209
839
1,34
4,57343
2308
0,36370
834
1,35
4,59651
2315
0,35536
826
1,36
4,61966
2322
0,34710
820
1,37
4,64288
2329
0,33890
813
1,38
4,66617
2336
0,33077
805
1,39
4,68953
2343
0,32272
799
1,40
4,71296
2349
0,31473
792
1,41
4,75645
2357
0,30681
785
1,42
4,76002
2364
0,29896
778
1,43
4,78366
2371
0,29118
770
1,44
4,80737
2378
0,28348
764
1,45
4,83115
2386
0,27548
756
1,46
4,85501
2392
0,26828
749
1,47
4,87893
2401
0,26079
741
1,48
4,90294
2407
0,25338
734
1,49
4,92701
2415
0,24604
727
1,50
4,95116
2423
0,23877
719
1,51
4,97539
2430
0,23158
711
1,52
4,99969
2438
0,22447
703
1,53
5,02407
2446
0,21744
696
1,54
5,04853
2454
0,21048
688
1,55
5,07307
2461
0,20360
680
1,56
5,09768
2469
0,19680
673
1,57
5,12237
2478
0,19007
664
1,58
5,14715
2486
0,18343
656
1,59
5,17201
2494
0,17687
647
1,60
5,19695
2502
0,17040
639
1,61
5,22197
2511
0,16401
631
1,62
5,24708
2519
0,15770
623
1,63
5,27227
2528
0,15147
613
1,64
5,29755
2536
0,14534
605
1,65
5,32291
2546
0,13929
597
1,66
5,34837
2554
0,13332
587
1,67
5,37391
2564
0,12745
578
1,68
5,39955
2572
0,12167
369
1,69
5,42527
2582
0,11598
559
1,70
5,45109
2592
0,11039
550
1,71
5,47701
2601
0,10489
541
1,72
5,50302
2611
0,09448
530
1,73
5,52913
2621
0,09418
521
1,74
5,55534
2631
0,08897
510
Differenz der Durchmesser.
Ueberschuß der Laͤnge der
Schnur uͤber den Umfang der
Rolle.
Ueberschuß der Laͤnge der
Schnur uͤber den Umfang des Flugrades.
1,75
5,58165
2624
0,08387
501
1,76
5,60807
2652
0,07886
489
1,77
6,63459
2662
0,07397
479
1,78
6,66121
2674
0,06918
468
1,79
5,68795
2685
0,06450
407
1,80
5,71480
2696
0,05993
445
1,81
5,74176
2708
0,05548
434
1,82
5,76884
2720
0,05114
421
1,83
5,79604
2733
0,04693
409
1,84
5,82337
2745
0,04284
396
1,85
5,85082
2759
0,03888
383
1,86
5,87841
2772
0,03505
370
1,87
5,90613
2786
0,03135
355
1,88
5,93399
2801
0,02780
341
1,89
5,96200
2816
0,02439
326
1,90
5,99016
2832
0,02113
309
1,91
5,01848
2849
0,01804
292
1,92
5,04697
2867
0,01512
275
1,93
5,07564
2886
0,01237
256
1,94
5,10450
2907
0,00981
235
1,95
6,13357
2929
0,00746
212
1,96
6,16286
2954
0,00334
187
1,97
6,19240
2984
0,00347
158
1,98
6,22224
3020
0,00189
122
1,99
6,25244
3075
0,00067
67
2,00
6,28319
0,00000
Nachdem ich mich nun uͤber die Einrichtung und Gebrauchsweise der
vorhergehenden Tabelle auf eine allen praktischen Mechanikern, wie ich hoffe,
verstaͤndliche Weise erklaͤrt habe, will ich noch fuͤr
diejenigen Personen, welche tiefer in die Sache eingehen wollen, angeben auf welche
Art ich sie ausarbeitete.
Man bezeichne mit w und p die
Durchmesser des Flugrades und der Rolle, mit d ihre
Differenz und mit θ die Neigung des freien
Theiles der Schnur gegen die Ebene der beiden Achsen, so haben wir sin. θ = d/2 und die
Laͤnge jedes freien Theiles der Schnur ist √(1 – d²/4) . Aber die Laͤnge desjenigen Theiles
der Schnur, welcher mit dem Rade in Beruͤhrung ist, ist w (π/2 + θ) und des Theiles, welcher mit der Rolle in
Beruͤhrung ist, p (π/2 – θ). Die ganze Laͤnge der Schnur
ist also √(4 – d²) + w(π/2 + θ) + p(π/2 – θ): fuͤr diesen Ausdruk kann man sezen, entweder
√(4 – d²) + d(π/2 + θ) – pπ;
oder √(4 – d²) +
d(π/2 –
θ) – wπ.
Der Ueberschuß der Laͤnge der Schnur uͤber den Umfang der Rolle ist
also
√(4 – d²) + d(π/2 + θ),
und ihr Ueberschuß uͤber den Umfang des Flugrades
ist
√(4 – d²) + d(π/2 – θ).
Jeder dieser Ausdruͤke haͤngt bloß von der Differenz d zwischen den Durchmessern w und p ab.
Fuͤr die wirkliche Berechnung bemerken wir, daß 4 – d² = (2 + d) (2
– d); und daß δθ = Sec. θ σ sin. θ, wenn σ sin. θ sehr klein ist.
Ich will bloß ein Beispiel einer ausfuͤhrlichen Berechnung hier
mittheilen.
Textabbildung Bd. 40, S. 250-251
Sin.; Irrthum; Log. Sec.; Log.
corr.; Ueberschuß der Schnur uͤber die Rolle; Ueberschuß der Schnur
uͤber das Flugrad
Nachdem ich auf diese Art die Ueberschuͤsse der Schnur fuͤr viele
Differenzen der Durchmesser berechnet hatte, bediente ich mich fuͤr die noch
fehlenden der Differentialmethode, wobei ich besorgt war wenigstens die sechste
Decimalstelle noch vollkommen genau zu erhalten. Ich habe die Zahlen nur bis auf
fuͤnf Stellen mitgetheilt und man kann sich also darauf verlassen, daß sie
bis auf den hunderttausendsten Theil der Entfernung zwischen den Mittelpunkten genau
sind, einen oder zwei Faͤlle vielleicht ausgenommen, wo die weggestrichenen
Ziffern 50, 49 oder 51 waren und es also schwer zu entscheiden war, ob die lezte der
fuͤnf Ziffern beibehalten oder um Eins vergroͤßert werden sollte.
Ich brauche wohl kaum zu bemerken, daß wenn d negativ
genommen wird, auch θ negativ wird und daß so die
zwei besonderen Formen nur verschiedene Faͤlle einer einzigen sind. Man hat
im Grunde alsdann nicht zwei Tabellen, sondern wenn man sich die Zahlen in der
dritten Spalte so geschrieben denkt, daß sie mit der lezten anfangen und
ruͤkwaͤrts bis zum Anfange der zweiten Spalte gehen und alsdann die
zweite Spalte hinab zuruͤkkehren, waͤhrend man die Zahlen in der
ersten Spalte von – 2,00 bis + 2,00 laufen laͤßt, so bilden alle
Resultate nur eine einzige Reihe.
Wenn bei der Drehbank mit gekreuzter Schnur, w und p die Durchmesser bezeichnen, s ihre Summe, so haben wir sin. θ = s/2; die Laͤnge jedes freien Theiles der Schnur
ist √(1 – s²/4); die Laͤnge
der Schnur, welche mit dem Flugrade in Beruͤhrung ist w (π/2 +0) und des Theiles, welcher mit
der Rolle in Beruͤhrung ist w (π/2 + θ); die
ganze Laͤnge der Schnur ist also
√(4 – s²) + s (π/2 + θ),
und dieß ist genau die Formel fuͤr die Zahlen in der
zweiten Spalte, wenn man s in d verwandelt. Wenn wir daher die Summe der Durchmesser des Flugrades und
der Rolle (plus zwei Mal der Dike der Schnur (des Laufbandes)) in
der ersten Spalte aufsuchen, so gibt die gegenuͤberstehende Zahl in der
zweiten Spalte die Laͤnge der Schnur, wenn sie gekreuzt ist, an.