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Zweiter Teil. Integral-Rechnung.
l’ig. 169.
dv
Buchungen behandeln wir zunächst die an sich wichtige Auf
gabe, Potential und Anziehung einer homogenen Kugelschale von
sehr Meiner Dicke in einem äußern und einem innern Aufpunkt
zu bestimmen.
Die Schale sei von zwei
°p Kugeln mit den Radien a und
a-fda begrenzt und habe die
Dichtigkeit q. Zerlegt man sie
durch Kegelflächen mit dem
Scheitel 0 (Fig. 169), der Achse
OP und den Offnungs winkeln
cp und cp -f- dcp in ringförmige
Elemente, so hat ein solches
Element das Volumen
2jt« 2 sinqp da dtp
und sind seine Punkte yon P um eine Strecke entfernt, deren
Quadrat
r 2 = a 2 Z 2 — 2a l cos <p
ist; das Potential der Schale ist hiernach
71
V = 2 na 2 q da
o
Aus der darüberstehenden Gleichung folgt aber durch Dif
ferentiation :
rdr — alsincp dcp-
macht man davon Gebrauch zur Umformung von F, so wird
Tr 2tcuq da C ,
1 —r J dr -
Ist der Punkt P ein äußerer, so sind l — a, l + a die
Grenzen von r, daher
Anga^da Masse der Schale
(11)
a — l, a + l- daher
(12)
l l
Ist P ein innerer Punkt, so sind die Grenzen von r gleich
V = 4 % q a da.