Titel: | Construction der Parabel; von A. Müller, Rechnungs-Rath im königl. preuß. Kriegs-Ministerium. |
Fundstelle: | Band 138, Jahrgang 1855, Nr. XXVI., S. 92 |
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XXVI.
Construction der Parabel; von A. Müller, Rechnungs-Rath
im königl. preuß. Kriegs-Ministerium.
Mit einer Abbildung auf Tab. II.
Müller's Construction der Parabel.
Seitdem an jeder Locomotive zur Beleuchtung der Bahn Lampen angebracht werden, deren
Réverbères aus parabolischen Metallspiegeln bestehen, hat sich das
Bedürfniß der genauen Herstellung dieser Spiegel so vermehrt, daß es nicht
überflüssig erscheinen kann, wenn in nachstehender Beschreibung ein überraschend
leichtes Mittel zum Zeichnen der Parabel veröffentlicht wird.
Da diese Beschreibung für einen größeren Kreis von Technikern bestimmt ist, so ist
dabei eine Form gewählt worden, die auch ohne mathematische Vorkenntnisse zum
Verständniß führt; indeß hat der Verfasser nicht versäumt, für Mathematiker den
wissenschaftlichen Beweis des Verfahrens hinzuzufügen.
Die Erklärung der Parabel und ihrer merkwürdigen Eigenschaften glauben wir übergehen
zu können, da sie in den Lehrbüchern der Mathematik und Physik zu finden sind. Für
Metallspiegel kömmt überdieß nur die Eigenschaft in Betracht, daß die Lichtstrahlen,
welche von einem bestimmten Punkt (dem Brennpunkt) innerhalb des Hohlspiegels
ausgehen, sich an der Spiegelfläche sämmtlich so brechen, daß sie parallel der Achse
ausströmen.
Construction der Parabel.
Ist die Tiefe ab (der Figur 17) und die Höhe
cd gegeben, so ist daraus zunächst der
Brennpunkt f zu bestimmen.
Die Entfernung des Brennpunktes vom Scheitel a ergibt
sich, wenn die halbe Höhe cb mit sich selbst
multiplicirt und das Product durch die vierfache Tiefe ab dividirt wird, z.B.
ab sey 5'',
cb sey 6''; so ist
af gleich (6 × 6)/(4 × 5), also
36/20 oder 1 4/5''.Bekanntlich ist(uf)² : (cb)² = af: ab unduf = 2 af; also4 (af)² : (cb)² af: ab.af = (cb)²/4 ab
Parallel mit cb ziehe man durch ab Linien in beliebiger Entfernung von einander,
nach dem Scheitel a hin jedoch näher an einander, und
so, daß diese Linien eine am Rande gezogene Senkrechte ns mit durchschneiden.
Ferner ist af von m
nach o aufzutragen, so daß also mo gleich af
wird.
Hiernächst wird der Papierstreifen swvn
abgeschnitten und der Punkt o (um welchen man einen
schmalen Papierrand stehen lassen kann) mit einer feinen Nadel in dem Brennpunkt f befestigt.
Bei Umdrehung des Streifens um den Brennpunkt durchschneiden nun die Punkte g, h, i, k u.s.w. die entsprechenden Linien in den
Punkten x, y, z, u u.s.w., welche letzteren die Parabel
bilden.Es möge hier der Beweis folgen, daßon = fcog = fxoh = fyu.s.w.In dem Dreieckcfb ist(cf)² = (cb)² + (fb)², also auch(cf)² = (cb)² + (ab – af)²
und
1.(cf)² = (cb)² + (ab)² – 2 ab .
af + (af)²Ferner ist(cb)² : (uf)² = ab :
af; mithin(cb)² = (ab (uf)²)/af.Für uf kann gesetzt werden 2 af, also(cb)² = (ab . 4(af)²)/af und2. (cb)² = ab . 4 af
Die Gleichungen 1 und 2 vereinigt, gibt(cf)² = (ab)² + 4 ab .
af – 2 ab
. af + (af)²
und(cf)² = (ab)² + 2 ab .
af + (af)²; folglichcf = ab + af = on.Für xf = og,
yf = oh u s. w. ist der Beweis natürlich derselbe.
Daß die andere Seite der Parabel durch weitere Umdrehung des Papierstreifens von a nach d gezeichnet wird,
braucht wohl kaum noch erwähnt zu werden.