Schwingungen.
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Schwingungen.
Seien ferner u', v', io f die Aenderungen der Coordinaten dieser vier Punkte
nach der Deformation, u, v, w die des Punktes N, es ist dann ic' — w — 0 und
auch y — 0. Ist ferner wieder r die Entfernung eines der vier Punkte von N,
q der Zuwachs derselben nach der Deformirung, so ist:
r 2 = (jx r — x) a -f- (y r —y) 2 + (s* — z) 2
vq = (x' — x) (V - u) -f- (y r - y) (v' - v).
Es wird also r für alle vier Punkte gleich sein, nämlich:
r = Yh 2 + k 2 + T 2 ,
ferner ist:
u' — U J
V f — V J
r Q
— (x)h {z /)
wl (x-j- h) + cohz
iuklx
X*
CoJi (z "4”
wl (x “4" Ji) tohz
— coklx
i
3
— wl(x + h) -f- u)hz
— (oklx
Kt
— Cü/c(z — l)
— wl {x -f- h) + cohz
+ coklx
Die Werthe von q sind also alle vier
bis aufs Zeichen gleich, und stimmen auch
die Zeichen bei N l und iV 4 sowie bei
N 2 und N 3 überein. Die Elasticitäts-
kraft, welche auf Punkt N ausgeübt
wird, ist Qf(r\ also für alle Punkte bis
aufs Zeichen übereinstimmend. Ihre
Richtung ist die von NN V , NN 2 , NN 3 ,
JViV 4 , die Cosinus dieser Richtungen mit
den Axen sind bezüglich
x r — x y' — y z' — 2
Der erste dieses Ausdrucks ist für alle
vier Punkte gleich, also die entsprechen
den Componenten der Elasticitätskraft,
sind bei N t und iV 4 dieselben, bei N 2
und N 3 die entgegengesetzten. Die
zweiten Cosinus haben bezüglich für iY t ,
N 3 und N 2 , iV 4 negatives Zeichen, also
die Componenten sind bei iV-j, N 2 positiv,
bei N 3 und iV 4 negativ, die dritten Co
sinus endlich haben für N lt N 2 positives,
für N 2 , iV 4 negatives Zeichen, so dass
die Componente für N t und N 3 positiv
für N 2 und iV 4 negativ werden. Das
Resultat ist also, da der Körper homogen
ist, also die symmetrisch liegenden Punkte
in gleicher Weise mit Masse angefüllt
sind: dass die Componenten der Elastici-
tätskräfte auf Punkt N und also auf
den ganzen Cylinder wegfallen, für eine
Ebene, die yz parallel ist, und in einem
Punkte von y — 0 ist. In diesem Falle
ist also A — B = C = 0.
Legen wir jetzt durch Punkt M einen
unendlich dünnen Cylinder parallel der
Axe der z, so hat ein beliebiger Punkt
N desselben die Coordinaten x, y, z,
betrachten wir nur die Einwirkung von
JV, und N a , so ist die Elasticität gf(r)
für beide wieder gleich aber entgegen
gesetzt, nämlich bezüglich gleich + o)klx,
der Cosinus des Winkels von r mit der
Axe der z gleich —, also derselbe. Die
r
z parallelen Componenten heben sich
also, d. h, es ist C 2 = 0.
Kehren wir jetzt zu der allgemeinen
Form der Grössen A, B, C, B x , C,, C,
zurück, welche in Gleichung 5) alle bis
auf die Coefficienten gegeben waren.
Betrachten wir zuerst die Componente A
der elastischen Kraft, welche der Axe
der x gleichgerichtet und auf einer der
yz parallelen Ebene wirkt, so werden in
dem Ausdrucke von A, v und w sich
wegen der Homogenität des Körpers
ganz gleichmässig verhalten, es werden
also — — gleiche Coefficienten haben,
dy oz
die du du du,
eben so -r—I- und -r—h —.;
dx dz dx oy
Aehnliche Beziehungen finden für die
Ausdrücke B v C\ statt, und zwar sind
in dem ersten Ausdrucke z. B. die Coef
ficienten von und -r- gleich. Andrcr-
ox oz
seits aber ist, da man die Axen vertau
schen kann, ohne dass die Beziehungen
du
sich ändern, die Coefficienten von —
OK
in A, von in H, und — in C„ gleich,
dy °y
und ähnliche Beziehungen ergeben sich
für die andern Coefficienten. Was die
Ausdrücke B, C, C, anbetrifft, so ist
z. B. C gleichzeitig Componente zweier
elastischen Kräfte, die bezüglich auf den
xz und xy parallelen Ebenen ausgeübt wer
den, es werden also v und io sich hier gleich
verhalten. Auf diese Weise erhält man