Schwimmen
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Schwimmen,
Fig. 889.
ist GO senkrecht auf ANBJ, da in der
Gleichgewichtslage GO vertikal wird.
Sei noch die Länge GO — a, f die
Entfernung des Punktes C von LQM,
q die Dichtigkeit der Flüssigkeit, M die
Masse des eingetauchten Körpers. End
lich sei die Oberfläche der Flüssigkeit
LQM Ebene der xy.
Auf den Körper wirkt dann die Schwere,
und der Druck der Flüssigkeit beide
nach der Axe der Z gerichtet, für alle
Punkte sind also die Componenten X
und F der Null gleich.
Sei die Z - Axe im Sinne der Schwere
gerichtet, so wirkt an allen Elementen
des Körpers, die Kraft ydm und an jedem
Elemente des eingetauchten Theils die
Kraft —ggdf, wo df das Yolumelement
ist. — Sei Z die auf irgend einen Punkt
wirkende Kraft so gibt der Satz der le
bendigen Kräfte:
2v'*dm = 2 2dm j Zrfs -f- const.
Da die Geschwindigkeiten sehr klein,
also die linke Seite unendlich klein von
zweiter Ordnung ist, so dürfen rechts
nur Glieder dritter Ordnung vernachläs
sigt werden.
Von dieser rechten Seite ist derjenige
Theil, welcher von der Schwere des ein
getauchten Körpers herrührt:
2 2dm J Zdz = 2g2dm j dz~‘2gMz 0 ,
wo z 0 die Ordinate des Schwerpunktes
ist. — Der eingetauchte Theil zerfällt
in .das Volum zwischen LQM und L'NM'
und in das unterhalb VNM' heimliche.
Für das letztere ist zu setzen:
ADB + JNBM' - JNAU.
Der auf den Druck der Flüssigkeit be
zügliche Theil der rechten Seite unserer
Gleichung ist nun:
— 2 go2df J dz = — 2 gg2zdf.
Da die Verrückungen sehr klein waren,
so kann jeder der drei Ebenen-Schnitte
des Körpers gleich b gesetzt werden,
und das erste Volum zwischen LKM
und L r NM r können wir als cylindrisch
annehmen, es ist dann für dasselbe:
Für das Volum ADB = V erhält man
als Ordinate des Schwerpunktes 0:
z 0 — «cos x9,
also:
2zdf — (s 0 — a cos $) V
= Vz 0 - Va-Va~,
wenn man die unendlich kleinen Grössen
dritter Ordnung vernachlässigt, a ist po
sitiv genommen, wenn O über G liegt.
Die Volumina von JNBM' und JNAL r
zerlegen wir in prismatische Elemente
mit vertikalen Kanten, die Ebene ANBJ
zur Basis haben. Sei dl ein Element
von ANBJ, welches durch Punkt ß geht,
sei ß2' die Kantenlänge des zugehörigen
Prisma, RS — u senkrecht auf JN, zieht
man dann ST, so ist offenbar Winkel