Centralkräfte.
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Centralkräfte.
von C bleibt, so hat man eine constante
Kraft P zu finden, die in dem Abstande
r verbleibend, die Masse m in der Zeit
t durch denselben Weg führt, durch den
die veränderlichen Kräfte von der klein-
p
sten F bis zur gröfsten r- nach und
cos 2 <p
nach innerhalb der Zeit t einwirkend, die
Masse m geführt haben. Diese Kraft P
vergleicht sich mit den Kräften P' und
P" wie
PP P'
_. z . ... — p. p>. pi>
9 " r 2 ' r 2 cos 2 cp
ist offenbar gröfser als P' und
als P"; deren Beschleunigung
und P
kleiner
p
ist g — und der Weg der Masse m in
der Zeit t
= gt 2 — = DF =
u m
Sehne DK 2
2 r
P
die Beschleunigung der durch sie beweg
ten Masse
P__
^ m 2 r
und die Geschwindigkeit in der Bahn
H ( 2 * r -v)
Mit der Centripetalkraft P ist nun nicht
zugleich die in der Zeit l nach der Tan
gente den Weg DG erzeugende Centri-
fu galkraft gefunden, wohl aber die in
die Richtung CD fallende Seitenkraft der
selben. Denn zerlegt man den Weg DG
Fig. 285.
Man hat also
„ P Sehne DE 2 ,
gt 2 — < —— < gt 2 ,
m 2r m cos i (p
oder
„ Sehne DE 2 P
P < 5—- m < ¡5-
2grr cos i (p
Nun kann aber die Differenz
— F -P=p\- 1 - ll
cos *ip Ll — siu *(p J
der äufseren Glieder mit beliebiger Ab
nahme von (p beliebig klein werden. Kennt
man daher eine Constante, gegen welche
i -muj. i r i Se hne DE 2
das Mittelglied —2gr~t 2 — m mit beliebi
ger Abnahme von tp ebenfalls beliebig
klein werden kann, so ist diese = P. Nun
sind aber in diesem Mittelgliede Sehne
DE und t die einzigen Veränderlichen;
mit der Abnahme von <p nimmt t ab,
und die Sehne wird dem Kreisbogen be
liebig nahe gebracht. Es hat aber die
Masse m durch den in D empfangenen
Impuls die Länge DG gleichförmig durch
laufen, und wenn die Zeit t der Bewegung
sehr klein war, so bestand der Weg in
dem an D befindlichen Element der Tan
gente, welche mit dem des Bogens zu
sammenfällt; es ist also das erste Bogen
element gleichförmig durchlaufen, und
geschieht dies in allen folgenden Bogen
elementen, mit welchen die ersten Ele
mente der folgenden Tangenten ebenfalls
zusammenfallen; daher wird der Bogen
DE in der Zeit t gleichförmig durchlau
fen, und derselbe ist also, wenn man mit
v die Geschwindigkeit per Secunde be
zeichnet^«, mithin ist die Centripetalkraft
v 2 1 2 v*
P = ——^ m=-—m
2 grt 2 2 gr
nach den Seitenrichtungen CD und DE,
den einzig möglichen, so geschieht dies
durch das rft DEGB. DE ist die Länge
des einen, DB die des anderen Seiten
weges. Nun ist DB = EG = DF = dem
Wege, den die Centripetalkraft veranlafst.
Wenn aber durch zwei Kräfte in gleichen
Zeiten, gleiche Massen durch gleiche Wege
geführt werden, so sind die Kräfte ein
ander gleich, mithin ist die Centri
petalkraft gleich der in dieselbe
Richtung fallenden Seitenkraft
der Centrifugalkraft: Oder vielmehr
wenn man die nach der Tangente wir
kende Kraft allgemein Tangentialkraft
nennt, so ist deren nach dem Mittelpunkt
des Kreises gerichtete Seitenkraft aus-
schliefslich diejenige, welche in dem System
als das Centrum direct fliehende Kraft,
als Centrifugalkraft auftritt, und die Cen
tripetalkraft ist gleich der Cen-
trifugalkr aft.
Beide gleich grofsen Kräfte in einerlei
geraden Linie heben sich einander auf,
und es bleibt nur die nach der Sehne
DE wirkende Kraft übrig, eine Seitenkraft
des ursprünglichen Impulses, die wie die
ser selbst gleichförmige Bewegung ver
anlafst.
Beide in der Zeit t zu durchlaufenden
Wege DF und DB sind einander gleich
und entgegensetzt; es wird also keiner
von beiden durchlaufen, und nur der Weg