86 Unendlich kleine Bewegung eines starren Körpers.
kann zu derselben Zeit noch eine fortschreitende Bewegung besitzen. Es ist da-
her die Frage aufzuwerfen: Welches ist die allgemeinste Bewegung, welche ein
starrer Körper ausführen kann? Zweckmässiger Weise wird man sich dabei zu-
nächst auf eine unendlich kleine Bewegung beschränken.
xyz sei ein mit dem Körper fest verbundenes Coordinatensystem; dasselbe
dient zur Angabe der Lage eines Punktes des Körpers in Bezug auf diesen, und
die Coordinaten des Punktes xyz eines Körpers sind daher mit der Zeit nicht
veränderlich. Dagegen sei £n{ ein im Raume festes Coordinatensystem, £n¢ sind
dann die Coordinaten, welche der Punkt xyz des Körpers zur Zeit / hat, also
mit / veränderlich. Es wird gut sein, die in der Physik sehr häufig anzuwenden-
den Formeln, welche die Beziehungen zwischen den beiden Coordinatensystemen
enthalten, hier zusammenzustellen. Zunächst ist
{€ = a+ 4, % + ayy + 032,
n—p-- Bx Bay +833, (1)
PSIT UE) TRS
wo «fy die Werthe von En{ für den Punkt x=0, y=0, z=0, die neun übrigen
Coéfficienten aber die Cosinus der Winkel zwischen den Axen der x y z und der
£16, alle 192 Coéfficienten also mit der Zeit veránderlich sind. Ebenso ist umgekehrt
x-9,(—2) --5(0—8 € —
I Fa 9) - 83 (0— B) - 14 (6— 0) (2)
8m 04(E— 32) o- 630 — 8) -- 46 — 0
Die geometrische Bedeutung der mit Indices versehenen Coéfficienten führt
für diese zu den Gleichungen:
af +82 +12 =1, 42 43 + BaB3 + Ya 73 =0,
af +B +718 =1, aga; + B3By +137, =0, (3)
af +82 +1 =1, ajay +B; By +7,77=0,
und ferner
al +a + af =1, B1Y1 + 8212 -- Baa — 0,
Be +B pg — 1, 1191 7 3*3 o 393 — O, (4)
Tí c oqg $1, a. B4 4- 5 5 -- 23 84 — 0,
Lóst man ferner die Gleichungen (1) nach xyz auf, so erhült man Gleichungen,
welche mit den Gleichungen (2) identisch sein müssen; hieraus folgen drei
Gleichungen, in welchen die Grósse
A — 2, (Ba'ts — Data) + Br (ats — 13 #3) + 7, (2385 — 43 Ba)
enthalten, und aus deren Quadrirung und Addirung sich mit Rücksicht auf die
Gleichungen (3) ergiebt, dass A? — 1 ist. Liegen die Coordinatensysteme so, dass
sie durch geeignete Drehung des beweglichen zur congruenten Deckung, auch
dem Sinne der Axen nach, gebracht werden kónnen, so ist, wie leicht einzusehen,
A — -- 1, und die drei in Rede stehenden Gleichungen, sowie 6 entsprechend
gebildete, durch gleichzeitige cyklische Vertauschung der Indices 1, 9, 3 und der
Buchstaben x, y, z in den Gleichungen (1) entstehende werden dann:
2, — Dos — Pate ay = Bai — Pi To» 43 — Bi 13 — Bao,
By 7 123 — T3 92, Be = 131 — T1 93, Bs — 31 43 — 13 (9)
Yı = "3Bs — 305, Ja 77 03 B1 — 103, Ja 77 04 B9 — 83s.
Von den 9 Gróssen mit Indices sind offenbar nur 3 willkürlich, die 6 übrigen
lassen sich z. B. durch die Gleichungen (3) oder durch die Gleichungen (4) aus den
9 ersten berechnen. Es muss also móglich sein, diese 9 Gróssen auch durch
irgend 3 andere, von einander unabhängige Grössen e, w, $ auszudrücken, und dies
soll mittelst der Gleichungen
ges
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