Statik.
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Statik.
„Ein Paar, welches auf irgend einen
Körper wirkt, lässt sich ersetzen durch
jedes andere, dass mit ihm gleiches Mo
ment hat, und dessen Axe der seinen
parallel ist.“
Denke man sich jetzt mehrere Paare
Rv, R.r,, . . .,
welche die Winkel mit Cosinus:
m 2 , n 3 . . .
mit den Axen machen. Bilden die Axen
dieser Paare in dem oben genommenen
Sinne ein geschlossenes Vieleck, so ist:
Rrl = R l r l l i + R. 2 r a l a +. . .
Rrm — R l r l m t -f- ß 2 r 2 m 2 + . . .
Rrn =R l r l n l -j-R. 2 r 3 n 3 +. . .
d. h. in den Gleichungen 4) können statt
des Paares Rr auch sämmtlichc Paare
ß l r l , . , . R 2 r 3 genommen werden.
Also:
„Beliebige Paare lassen sich in ein
ziges (mittleres Paar) vereinen; zu dem
Ende braucht man nur die Axe jedes
derselben an den Endpunkt der Axe des
vorhergehenden anzubringen und die ent
stehende Eigur zum vollständigen Viel
eck zu ergänzen, ganz wie dies bei
Kräften, die auf einen Punkt wirkten,
stattfinden. D. h.:
„Paare lassen sich in ein einziges (mitt
leres Paar) vereinen, wenn man ihre
Axen zunächst wie Kräfte betrachtet,
die irgend einen Punkt angreifen, aus
ihnen die Mittelkraft bildet, und diese
als Axe des mittleren Paares betrachtet,
welche also der Richtung nach das letz
tere und der Länge nach sein Moment
bestimmt.“
Bei zwei Paaren folgt der Satz:
„Die Resultante zweier Paare ist ein
drittes, dessen Axe der Länge und Lage
nach durch die Diagonale des aus bei
den Axen gebildeten Parallelogramms
repräsentirt wird.“
Dies ist der Satz vom Parallelogramm
der Paare.
Die Gleichungen 2) und 2b) drücken
nun aus, (wenn man sich statt
R v r v R 2 r. 2 . . . Pjpn P 3 p 2 . . .
gesetzt denkt), dass das aus sämmtlichcn
Paaren gebildete mittlere Rr der Null
gleich ist, wenn Gleichgewicht stattfinden
soll. Die Gleichungen 1) und 2) haben
also jetzt folgende Bedeutung:
„Wenn man das System der Kräfte P
durch einen beliebigen Punkt O legt,
und die dazu gehörigen Paare nimmt,
so sind im Falle des Gleichgewichts die
Resultante aller Kräfte, die durch O ge
hen, und die Resultante der Paare ein
zeln der Null gleich.“
Wenn man den Vereinigungspunkt der
Kräfte 0 verlegt, so hat dies natürlich
auf die Richtung und Grösse der Re
sultante keinen Einfluss, wohl aber auf
das mittlere Paar, da die Arme der ein
zelnen Paare sich ändern.
Sei jetzt 01 der Punkt in welchem
alle Kräfte vereint werden. Betrachten
wir O v als Anfangspunkt neuer Coor-
dinaten x', y’, z', welche den alten pa
rallel sind, und seien |, y, £ die Coor-
dinaten von O i selbst auf 0 bezogen,
so ist:
x' = x — £, y'-y — y, *' = * — £.
Die erste Gleichung 4) gebe nun, wenn
man 0, als Anfangspunkt nimmt, Pp
als Moment des neuen mittleren Paares
betrachtet, dessen Axe Winkel mit den
Coordinatenaxen machen soll, deren Co
sinus l l9 m l , n, sind :
Z[X(y-y)- F(»-f)]=iW
Der Ausdruck links aber nimmt die
Form an:
2{Xy- Yx)-y2X + tlY,
d h., wenn man die beiden andern Glei
chungen 4) in derselben Weise behan
delt :
5) Rrn — (ya — £6) Q — Ppn l
Rrl — (£6 — i 2 c) Q = PpZ,
Rrm — (|c — La) Q = Pom r
Diese Gleichungen bestimmen das neue
mittlere Paar völlig aus dem alten, wenn
der Angriffspunkt verlegt wird, und die
Coordinaten £, y, £ des neuen bekannt
sind. Multipliciren wir die drei Glei
chungen 5) bezüglich mit c, b, a und
addiren, so kommt:
6) Rr(la+mh-\-nc)= Pp(Z l «-f-»t 1 A + Uic).
Offenbar sind die Ausdrücke in den
Klammern die Cosinus derjenigen Winkel,
welche die mittlere Kraft mit der Axe
des Paares macht, die Ausdrücke rechts
und links also die Projectioncn der be
züglichen Paaraxen auf die Richtung der
Mittelkraft. Zerlegt man alle mittleren
Paare, die sich bei irgend einer An
nahme des Vereinigungspunktes ergeben,
also nach dem Parallelogramm der Paare
in je zwei, deren Axen bezüglich auf
der Mittelkraft senkrecht und derselben
parallel sind, so sagt die Gleichung 6) :
„dass die ersteren Componenten verän
derlich , die zweiten bei allen gleich
sind.“