854 Grundzüge der Lehre vom Schall und von der Wellenbewegung.
Es stelle Fig. 817 die Punktreihe 0, $...5 7 die Lage der Punkte irgend
eines Stückes der Reihe während der schwingenden Bewegung zu irgend einer
Zeit t dar. Ist die Bewegung eine trausversale, so würde die Lage der Punkte
wirklich die dargestellte sein. Ist die-
Fig. 817. 4 ö ;
selbe longitudinal, so dass die Lage der
de » Punkte die in der 2. Reihe, Fig. 818
5 & | ” £ ist. so stellt z. B. der Abstand des
° | Bir Punktes £, Fig.817, von der Geraden «9
ge | eg die Verschiebung des Punktes $ nach
a % 3 ß', Fig. 818, dar; es ist die Differenz
sh ß'a' — $« senkrecht zu an auf-
getragen.
g 6 £ g & ä 3 In dem betrachteten Augenblicke
ist jeder Punkt in dem Stücke der
Reihe gegen seine benachbarten ver-
K e & une 5 { schoben und diese Verschiebung be-
wirkt, dass zwischen den Punkten
elastische : Kräfte geweckt werden. Die Grösse derselben ist der Grösse der
Verschiebung proportional. Nehmen wir zunächst an die Bewegung sei eine
longitudinale, so ist z. B. die Verschiebung des Punktes e gegen d= der
Differenz dd — sa. Denn der Punkt 0, Fig. 818, ist bis 0’, der Punkt e nur bis €’
verschoben; e’ und ö’ liegen sich um die Differenz der Verschiebung näher. In
Foloe dessen erfährt e’ von ö’ einen Antrieb, der e’ noch weiter von der Gleich-
gewichtslage entfernen will. Die Grösse dieses Antriebs ergeben -die HKlastizitäts-
gesetze. Ist e der Elastizitäts-Koeffizient der Punktreihe nach der gewöhnlichen
Definition, also die Kraft, welche die Punkte gegen ihre relative Gleichgewichtslage
zurücktreiben würde, wenn die Verschiebung = dem ursprünglichen Abstande
i : i j odd— ea
eeworden ist, so ist der Antrieb f gegeben durch: /= ; e.
«ta
Die Abstände y der einzelnen Punkte von der Gleichgewichtslage sind eine
Funktion der Lare der Punkte in der Reihe, welche durch den Abstand x der-
selben von dem Ausgangsgunkte der Bewegung gegeben ist. Wenn wir den Ab-
stand der betrachteten Punkte dx, und die Differenz dd-—ea=dy, so wird:
dy ge ı
Be, somit = dem 1. Differential-Quotienten der Funktion, welche die Lage
dx :
der Punkte in ihrer Abhängigkeit von x bestimmt. Denn die Differenz dy ist die
Differenz der Verschiebungen zweier im Abstande x und #-+ dx vom Anfangs-
punkt entfernter Punkte aus der Gleichgewichtslage.
Der Punkt s ist auch gegen den folgenden Punkt & aus der Gleichgewichts-
lage verschoben, da der Abstand des Punktes & von der Gleichgewichtslage kleiner
ist, als derjenige des Punktes <. Die Punkte liegen somit einander näher als es
dem Gleichgewichts-Zustande entspricht, und in Folge dessen erhält der Punkt e
einen Antrieb gegen seine Gleichgewichtslage hin, also nach entgegen gesetzter
€
g
Richtung hin als von dem Punkte Ö her. Bezeichnen wir die Differenz der Ver-
schiebungen der beiden Punkte = und & mit dyı, so können wir diesen 2. Antrieb
z ; dy,
schreiben: fi =e —
i dx
Die Differenz dieser beiden Antriebe ist die den Punkt & bewegende Kraft:
f i dyı dy d? a
ehren — e
I ve : dx da
denn die im Zähler stehende Differenz ist das 2. Differential der Funktion, welche
uns die Laee der Punkte in ihrer Abhängigkeit ihres Abstandes x vom Ausgangs-
punkt der Bewegung giebt.
Die Beschleunigung des Punktes e erhalten wir, indem wir die den Punkt
treibende Kraft durch die Masse m des Punktes dividiren, somit, wenn wir die
e d2y
Beschleunigung & nennen, zu: 9 = -
2 ’ m da