314 IV. Abschnitt. § 5. Massen-, Moment- und Schwerpunktbestimmungen
suchungen bilden. Bezeichnet man die Ebenen yz, zx, xy kurz mit rj, £,
die Achsen mit x, y, z, den Ursprung mit o, so hat man
= J^x 2 dm
J n =ffdm
J} = I z 2 dm,
(13)
wobei dm das Massenelement, x/y/z die Koordinaten eines seiner Punkte
bedeuten und die Integrationen über alle Elemente zu erstrecken sind.
Bei homogenen Massen kann die Dichtigkeit als konstant ausgeschieden
und dm durch das Raumelement dv ersetzt werden. Wir denken hier
nur an Massen im mechanischen Sinne; die Begriffe gelten aber auch für
„Massen“ in erweitertem Sinne, also für elektrische und magnetische
Massen, bei denen Qualitätsunterschiede Vorkommen, die im Vorzeichen
Ausdruck finden.
Des weiteren ist
-jV+**)*»-«7, +
Jy — j(z 2 -f- x‘ ä ) dm — J£
J z = / (x 2 -f- y 2 ) d m = + J r]
und schließlich J 0 = f (x 2 + y 2 + z 2 )dm = -fi + J
Daraus ergeben sich weitere Beziehungen, wie
(14)
(15)
= J,= X-X (16)
Jo = Wx + Jy + J 2 )- (II)
Nimmt man an dem Koordinatensystem eine Translation vor derart,
daß der neue Ursprung im alten System die Koordinaten a/b/c erhält, so
wird das Trägheitsmoment in bezug auf die neue 0-Achse
J~j = f /[(.^ — af + (y — &) 2 ] dm
= t /(a’ 2 + y 2 )dm — 2a j*xdm — 2b Jydm + (a 2 -fi b' 2 )m-
nehmen wir an, die ursprüngliche z- Achse sei durch den Schwerpunkt
des Massensystems gegangen, dann sind jxdm, fydm gleich Null; ferner
stellt a 2 + b 2 das Quadrat des Abstandes d der beiden Achsen dar; es
besteht also die Beziehung Jb = «7, -f- d 2 •m, (18)