Schwingungen.
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Schwingungen,
Diese Verlängerungen A und s gibt die
Erfahrung und durch die Werthc dieser
Grössen sind A und /x bestimmt.
Poisson setzt aus theoretischen Grün
den A — /u. Es würde dann sich ergeben:
A — , t — 3- 5
o ¡x
jedoch bestätigt dies die Erfahrung nicht.
Werthheim setzt k = 2fx, in diesem
Falle kommt:
Diese Relation ist jedoch noch ungewiss.
Der Ausdruck i wird Elasticitäts-
coefficient genannt.
C) Ueber die Arbeit der Elasti-
cität.
Ein Körper, der wenigstens in drei
Punkten befestigt ist, soll einem Drucke
oder einer Zugkraft unterzogen werden,
es lässt sich dann zeigen, dass die dop
pelte Arbeit vom Anfangspunkt dieser
Einwirkung, bis dass die Deformation
ihr Ende erreicht hat, gleich ist dem
Producte der Druck- oder Zugkraft in
die Projection der Verschiebung des An
griffspunktes auf dieselbe.
Denn sei z. B. der Körper ein elasti
scher Eaden von Länge l und Quer
schnitt ff, der zu irgend einer Zeit die
Spannung f und die Verlängerung a er
leidet ; hat « dann die obige Bedeutung,
so ist offenbar:
« (f ff
~T = — oder f = —a,
l ff sl
also:
fda = ^~ = ^aF,
./ 0 h
wo F die schliessliche Spannung, a die
schliessliche Verlängerung ist. Da der
Ausdruck links nun die Arbeit vorstellt,
so ist unser Satz erwiesen.
Dieser Arbeit giebt nun Clapeyron einen
zweiten Ausdruck, welcher einen wichti
gen, den Clapeyron’schen Satz, liefert.
Sind X, F, Z der Null gleich, so
hat man:
(L4 dB dC M dB, dC, _
dx dy dz ’ dx dy dz ’
dC_ d(\
dx dy
Diese Gleichungen multipliciren wir bezüglich mit u, v, io und alle drei mit dxi
dy, dz addiren sie, und integriren über den ganzen Körper. Betrachten wir z, B.
das dreifache Integral:
j' udx dy ds,
so nimmt dasselbe durch theilweises Integriren den Werth an:
/
Au dx dz —
dx dy dz,
wovon sich das erstere über die Oberfläche, das letztere über den körperlichen
Raum erstreckt. Sind nun to ein Element der^Oberfläche, a, ß, y die Cosinus der
Winkel der Normale desselben mit den Axen, so ist:
dy dz — aco.
Behandelt man die andern Integrale unserer Summe ebenso, so ergibt sich ein
Aggregat von Integralen, die sich über die Oberfläche und eins von solchen, die
sich über den Körper erstrecken. Das erstere ist:
J' (Au dy dz -f- Bu dx dz + Cu dx dy) -f- J {Bv dy dz -\- B dx dz -j- C dx dy
+ f (Cu> dy dz + C,io dx dz -f- Cyic dx dy) — 2um (Aa + Bß -f- Cy)
+ 2vco (Bet + B v ß -f C t y) + Aiüw(C« + C v ß + C 2 y),
wofür sich mit Hülfe der Gleichungen 4) des vorigen Abschnittes ergibt:
Itx) (Uu + Vv + Ww).
Die Summen 2 erstrecken sich über die ganze Oberfläche. Es ist somit:
C F du du „ dw ~ /dk> dw\
1) 2a>{Uu+Vv+Ww)=J dxdydz\A^ c +Bv-§- y + C ^ + C v\ji + -^)
„ /dw , du\ „ {du d v\
+ B L\te + rz) +B \fy + Tx)-
Ist der Körper homogen und von constanter Elasticität, so sind den Ausdrücken
B ... die im Abschnitte 1) gefundenen Werthe zu geben. Diese geben: