Rotation.
Rotation.
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also:
2myz — 2myz l -f- e2my,
und da 2my der Null gleich ist:
2myz l — 0.
Ebenso ist auch:
Umxz^ ~ 0.
D. h. ;
„Jede durch den Schwerpunkt ge
hende Hauptaxe ist auch Hauptaxe zu
jedem in ihr befindlichen Punkte, und
die beiden andern zugehörigen Haupt-
axen sind dann den zu dem Schwerpunkt
gehörigen parallel.“
Die Formel:
Mq 2 = M(l 2 + Cl")
gibt leicht, wenn man das Trägheits
moment für eine durch den Schwerpunkt
gehende Axe hat, das Trägheitsmoment
für die durch einen beliebigen Punkt
gehende parallele Axe. Die Formeln 2)
bis 5) in Verbindung mit A) geben die
Trägheitsmomente für die drei Haupt-
axen, welche zu irgend einem Punkt
gehören, wenn man die Trägheitsmo
mente für drei beliebig durch diesen
Punkt gehende auf einander senkrechte
Axen hat. Die Gleichung 7) gibt aus
den Hauptträgheitsmomenten ein belie
biges Trägheitsmoment für eine Axe, die
durch denselben Punkt geht. Die Auf
gabe das Trägheitsmoment für iene be
liebige Axe zu finden, kommt also
immer auf die Auffindung der anf den
Schwerpunkt bezogenen Hauptträgheits
momente zurück.
Es ist aber auch klar, dass bei homo
genen Körpern, die so beschaffen sind,
dass man durch einen Punkt derselben
eine Ebene derart legen kann, dass jede
auf der Ebene senkrechte Linie durch
die Ebene und zwei Punkte der Ober
fläche in zwei gleiche Theile gctheilt
wird, immer die Bedingung
£mxz = 0, 2myzzz0
erfüllen wird, wenn man diese Ebene
als Ebene der xy nimmt; es gehören
nämlich dann zu jedem x und jedem y
zwei s, die gleich sind bis auf das Vor
zeichen, welches entgegengesetzt ist.
Lassen sich also durch einen Punkt
auf einander senkrechte Ebenen von der
besagten Eigenschaft legen, so ist auch
2mxy =0. Die drei Hauptaxen wer
den durch diese Ebenen so bestimmt,
dass ihr Durchschnitt die eine, die auf
diesen in jeder Ebene senkrechte Linie
eine der beiden anderen ist.
Beispiel. Sei ein homogenes recht
winkliges Parallelepipedon gegeben, so
sind nach dem Obigen die drei durch
den Mittelpunkt den Kanten parallel ge
zogenen Linien die Hauptaxen.
Seien a, b, c die halben Kanten, so
ist, wenn q die Dichtigkeit ist;
/ r>x — a pyzza
(x 2 + y 2 ) dm = &QC I Jb {x 2 +y 2 ) dx ely,
xzO ^ y- 0
d. h. wenn M—^Qabc die Masse des Parallelepipedons ist:
/ M
{x 2 + y 2 ) dm — -g- (a 2 + h 2 ).
Eben so ergeben sich für die beiden andern Hauptträgbeitsmomente:
M M
_(6*4- C 2), — (c 2 + rt 2 ).
Macht also irgend eine Grade die Winkel «, ß, y mit den Kanten, und ist h ihre
Entfernung vom Mittelpunkte, so hat man für das auf sie bezogene Trägheits
moment:
[cos a 2 (h 2 -f- c 2 ) -j- cos ß 2 (c 2 + a 2 ) -f- cos y 5 (« 2 -f- 6 2 )].
o
Sehr leicht kann man auch das Trägheitsmoment eines homogenen Umdre
hungskörpers in Bezug auf seine ßotationsaxe finden.
Ist x = f(z) die Gleichung der einfach gekrümmten Linie, welche durch Dre
hung um die Axe der s, die Oberfläche des Umdrehungskörpers erzeugte, so ist
r = f(z) die Gleichung der letztem, und fr 2 dm das gesuchte Trägheitsmoment. —
Das Massen-Element ist dann, grdrdd-dz, wo 9- der Winkel ist, welchen irgend
eine Richtnng von r mit einer festen durch die Eotationsaxe gelegten Ebene
macht. Das Trägheitsmoment ist also gleich:
2no f f r s dr dz.