Titel: | Graphische Methode, den Kreisumfang zu rectificiren und den Kreisinhalt zu quadriren. |
Autor: | Aug. Schramm |
Fundstelle: | Band 226, Jahrgang 1877, S. 18 |
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Graphische Methode, den
Kreisumfang zu rectificiren und den Kreisinhalt zu
quadriren.
Mit einer Abbildung auf Texttafel A.
Schramm, über die Quadratur des
Kreises.
Wenn es auch für den Constructeur und technischen Zeichner
weniger praktischen Werth hat, auf graphischem Weg die im Titel
bezeichneten Operationen vorzunehmen, so können
dieselben doch unter Umständen als Aushilfe dienen; auf jeden
Fall aber dürften sie doch dadurch immerhin interessant sein,
daß sie an Einfachheit und Genauigkeit viele, wenn nicht alle
andern bekannten Methoden dieser Art übertreffen.
Daß ein genaues Zeichnen zur Erlangung eines möglichst richtigen
Resultates nöthig ist, versteht sich von selbst, und ist dann
dasselbe wohl eben so richtig, als wie die durch die Rechnung
gefundene und alsdann nach dem Maßstab aufgetragene Größe, da
bei letzterm Verfahren Ungenauigkeiten auch nicht völlig zu
vermeiden sind.
In dem Kreis (Fig. 5),
dessen Umfang in eine gerade Linie verwandelt werden soll, sind
die beiden Durchmesser gh und
lc rechtwinklig zu einander
einzutragen und durch die Halbirung der Bogen gc und hc die Mittelpunkte a und b für
die Kreise zu gewinnen, welche durch die Punkte g, c und h,
c gelegt sind. Mit der halben Sehne ab als Radius beschreibt man aus
dem Punkt c einen dritten Kreis,
welcher die Radien da und db tangirt. Hierdurch sind alle
Theile gegeben, die sowohl zur Bestimmung der zu suchenden
geraden Linie als auch des Quadrates, welche dem Umfang und
Inhalt des gegebenen Kreises entsprechen, dienen.
Man legt durch die Punkte m und n, welche durch die drei Hilfskreise
bestimmt sind, die Linien gf
und hf so, daß sich dieselben
in der Verlängerung des Durchmessers lc schneiden, oder man schlägt aus
den Punkten m und n mit dem Radius de = dk über die bezeichnete Verlängerung Bogen und findet
hierdurch den halben Kreisumfang von d nach f.Der bei g eingeschlossene Winkel ist 72° 30' 40'', daher
df = dg tg
72° 30' 40'' = d/2 ×
3,17373, statt genau = d/2 ×
3,14159, also nach der Zeichnung um 1,23 Proc. zu groß.Die Red. Daß bei f sich die durch beide Operationen
gewonnenen Schnittpunkte decken müssen, ist selbstredend, und
liegt hierin eine Controle für die Richtigkeit der Aufzeichnung.
Zieht man dem verlängerten Durchmesser lc parallel eine Linie aus dem
Punkt h und schneidet dieselbe durch
die gerade Fortsetzung der Linie gmf bei i, so ist hi die dem ganzen Umfang
entsprechende Gerade. Da hierbei fi = fg oder fh, so ist die Controle für Punkt
i auch hier leicht zu
bewerkstelligen.
Der Inhalt des Dreieckes hfi
ist nach der Formel (πd²)/4 = (πdr)/2 gleich dem Inhalt des Kreises,
ebenso dem des Dreieckes gfh,
welches den halben Umfang df
zur Höhe hat.
In der gegebenen Verzeichnung ist auch schon die Seite, welche
zur Bildung des dem Kreisinhalt entsprechenden Quadrates dient,
in der Linie de bezieh. dk gefundende =
d/2 (1 + 2 sin 22°30') = d/2
× 1,76563 statt genau = (d/2)
√π = (d/2) × 1,77245, also um 0,92
Proc. zu klein.Die Red.,
und sind hiernach die Linien de, eo, ok und kd die Seiten, welche das gesuchte
Quadrat bilden.
Aug. Schramm.