Schwimmen
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Schwimmen.
ggVa sin .9- = ggVa9.
M'CB wird wie im vorigen Abschnitte
zerlegt, das Moment eines Elementar-
prisma wird:
go9udk (l sin ft -f-p cos ft -f- u cos ft)
= ggu9 (p + m) dk.
Dieser Ausdruck ist über Fläche BC zu
integriren.
Die Elemente von ACL' haben das
Moment mit Rücksicht, dass es abzuzie
hen ist:
Liegt G über Ox, so ist a negativ; es
muss aber aV < bh % sein, damit diese
Formeln überhaupt richtig bleibt.
Man kann aber auch aus den allge-
d 2 S-
meinen Gleichungen 1) und 2) —, be-
d 2 £
züglich -jyj eliminiren, und erhält:
d 2 £ d 2 9
3Ti+“£ + P^ = 0- + « + = o,
wenn
— gg 9u (p — u) dk.
Es kann also:
^(p s +Ä 1 )_ g{bh 2 +aV)
Vk 2 ~ ’ Vk 2
ß>
gg 9u (j) + u) dk
über die Fläche b erstreckt werden, wenn
u auf der rechten Seite des in C errich
teten Lothes positiv, auf der andern ne
gativ genommen wird. Das erste Glied
wird dann Null, und man erhält:
gg9 J'u 2 dk —gbg9h : .
Die Momentensumme ist also:
ggbpt + gg {bh 2 + aV) 9,
und diese ist gleich zu setzen mit
dt 2 ’
wo Mk 2 das Trägheitsmoment des gan
zen Körpers in Bezug auf die in seinem
Schwerpunkt auf der Ebene der Sym
metrie senkrechte Linie bedeutet. Man
hat also:
2)
i _9_
dt 2 Vk 2 ^ “ r Vk 2
(.bh 2 + aV)9 =0.
Nehmen wir zunächst an, dass der Kör
per auch symmetrisch sich zu der durch
GO gelegten auf der ersten Symmetrie-
ebene senkrechten Ebene verhalte, ein
Fall der bei Seeschiffen eintritt. Dann
ist p = 0, also:
d ll + 9H_o
dt 2 ^ V ~
d 2 9 g
Ht 2 + VY 3
(bh 2 -f aV) 9 = 0.
Man erhält;
C = “COS (<l/y + «').
ß und ß sind die kleinen Anfangswerthe
von £ und 9-, also £ und 9 bleiben im
mer sehr klein. — Die Bewegung ist
analog der Pendelbewegung,
gesetzt wird. Das zweite wird mit dem
unbestimmten Factor k multiplicirt und
zur ersten addirt, dann gesetzt:
also:
£ -j- k9 — x,
/*(> + *)_,
ß + Ad' ~ ’
dk 2 (« — ß) k — ßp — 0
so kommt:
+ (« + W) » = o,
also:
x = c cot (Yk -f- Ad),
wenn die Anfangsgeschwindigkeiten Null
sind. Seien A t , A, die reellen Werthe
von A; sie sollen so beschaffen sein, dass
ß + kd positiv ist, weil sonst x nicht
sehr klein bleibt. Wir haben:
4) £ + A t ft- = ccos(()/ß-f Ai cf)
C + A 2 ft = c l cos (iV« + A 2 d);
c und geben die Anfangswerthe von
£ und ft.
Wenn man von C aus zwei Längen
A u A, auf AB abträgt, nach einer oder
der andern Seite, je nach den Vorzei
chen dieser Grössen, so erhält man zwei
Punkte, deren Entfernungen von der
Flüssigkeitsoberfläche £ -j- A L 9, £ -j- A,ft
sind und die vertikale Bewegung jedes
dieser Punkte folgt also dem Gesetze
der Pendelschwingungen.
Wenn G unter O liegt, hat die Gleichung;
dk 2 + (ß— ß)k — ßp— 0
zwei reelle Wurzeln mit ungleichen Zei
chen, weil dann ß positiv ist.
Was das Zeichen von
y ~ a -f- Ad
anbetrifft, so hat man;