Statik. 549
Statik.
8)
d J
dx
2Y+S, 1T + S t7r =0
1 dy d y
2Z + S y ri+ s ^-°
Wird aus diesen Gleichungen S k und S a
eliminirt, so. bleibt nur noch eine Glei
chung übrig, welche jedoch mit;
f — 0 und <f — 0
zu verbinden ist, so dass man wieder
drei Gleichgewichtshedingungen hat. Man
hat somit fünf Gleichungen, aus denen
man <S 2 , x, y, z, mithin auch
d _[ d _l d _I d JL
dx' dy’ dz’ dx’ dy' dz
bestimmen kann. Es ist also auch Q\
und Q 2 der Lage und Grösse nach be
kannt. Durch Vereinigung dieser bei
den Seitenkräfte erhält man den Druck,
welchen die Linie ausübt, der Richtung
und Grösse nach.
Den Gleichungen 7) und 8) lässt sich
aber auch eine Gestalt geben, aus wel
cher der Druck ganz eliminirt ist.
Wenn man nämlich die Gleichungen 7)
oder 8) bezüglich mit dx, dy, dz multi-
plicirt und addirt, dabei die Gleichungen,
welche durch Differenziiren der Bedin
gungsgleichungen entstehen, berücksich
tigt, nämlich :
9) -J-dx + ~dy + -J-dz — 0
dx dy J dz
d Jldx + d Jidy + d ^dz = 0,
dx dy y 1 dz
wovon die letztere nur im Falle einer un
beweglichen Linie besteht, so erhält man :
10) dx2X+dy2Y + dz2Z, =0,
eine Gleichung, die auch für einen freien
Punkt aus den Gleichungen 2) folgt.
In diesem Falle sind dx, dy, dz ganz
beliebig, also die Coefficienten dieser
Ausdrücke einzeln der Null gleich, wie
dies die Gleichungen 2) selbst ange
ben. Im Falle der Flächen sind dx, dy,
dz durch die erste Gleichung 9) verbun
den; eliminirt man nun dz, so bleibt
noch eine Gleichung übrig, in der dx
und dy beliebig sind, also ihre Coeffi
cienten einzeln der Null gleich gesetzt
werden können. Auf diesem Wege er
hält man die beiden Gleichungen, welche
mit /"=0 verbunden das Gleichgewicht
bestimmen. Im Falle einer unbeweg
lichen Linie bestimmen die beiden Glei
chungen 9) die Verhältnisse von dx, dy,
dz aber völlig, und nach Elimination der
selben liefert 10) nur eine Gleichung,
die mit f ~ 0 und </> = 0 zu verbinden
ist. Mit Hülfe der Bedingungen bestimmt
also 10) immer das Gleichgewicht des
Punktes. Die Gleichung 10) •wollen wir
noch etwas verändern.
Denkt man sich den Punkt A unend
lich wenig aus seiner Lage verschoben,
und zwar in ganz willkürlicher Richtung,
wenn dieser Punkt frei ist, auf der Fläche
oder Linie selbst dagegen, wenn er sich
auf einer solchen befindet, sei ds sein
Weg, so sind dx, dy, dz die Projectionen
desselben nach den Axen, wo im Falle der
Fläche die erste, im Falle der Linie beide
Gleichungen 9) diese Differenziale mit ein
ander verbinden. Sind A, ¡u, v die Cosinus
der Winkel, welche eine beliebige Grade U
mit den Axen macht, so ist die Projection
von ds auf diese Grade, die wir mit dp
bezeichnen wollen, gleich der Summe der
Projectionen von dx, dy, dz auf U, (denn
ds, dx, dy, dz bilden ein geschlossenes
Viereck). Wir haben somit:
dp ~ Adx + /udy -f vdz.
Sei nun U die Mittelkraft aller auf den
Punkt A wirkenden Kräfte, also:
i/A = 2X, U/u = 2Y, Uv = 2Z,
so nimmt die Gleichung 10) die Form an:
U (Adx -Y ¡udy -f- vdz) = 0,
oder mit Hülfe der eben gefundenen
Gleichung:
11) Udp = 0.
Um diese Gleichung so in Worte zu
fassen, führen wir noch eine Bezeich
nung ein.
Jede unendlich kleine Verschiebung ds
eines Punktes lässt sich als einer grad
linigen und gleichmässigen Bewegung ent
sprechend also als eine Geschwindigkeit
auffassen.
Wir nennen eine solche Geschwindig
keit virtuell, wenn sie, wie hier ds, nur
eine mögliche nicht eine durch die auf
den Punkt A wirkenden Kräfte hervor-
gebi'achte ist, jedoch so, dass die ent
sprechende Bewegung den Bedingungen
des Systems genügt, also hier den Punkt
nicht von der Fläche oder Line entfernt.
Nennen wir ferner Moment der virtuellen
Geschwindigkeit eines Punktes das Pro
duct der Mittelkraft aller ihn angreifen
den Kräfte in die Projection der virtuel
len Geschwindigkeit auf dieselbe, so
drückt die Gleichung 11) aus: „dass das
Moment der virtuellen Geschwindigkeit