Statik.
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Statik.
Man kann aber unter andern den Punkt
0, so bestimmen, dass l-j = a, m l = 6,
«, - c, die Axe des mittleren Paares
der Kraftrichtung parallel ist In diesem
Falle ist die veränderliche Componeute
der Null gleich, mithin das mittlere Paar
das kleinste mögliche. Also :
„Wenn der Angriffspunkt der Mittelkraft
so bestimmt ist, dass die Axe des
mittleren Paares der Mittelkraft parallel
ist, so ist ersteres ein Minimum.“
Um den Punkt O t zu bestimmen der
diese Kigenschaft hat, muss in den Glei
chungen 5) /, = a, m i = I), w, ~ c ge
setzt werden. Von diesen Gleichungen
wird jedoch eine durch 6) ersetzt, welche
die Gestalt hat:
Rr (Ja + mb + ne) — Po,
also das Moment des mittleren Paares
gibt Die übrigen beiden Gleichungen 5)
bestimmen die Coordinaten f, rj, £ von O t
derart, dass dieser Punkt willkürlich auf
einer Graden liegt, welche mit den Axen
dieselben Winkel macht, (deren Cosinus
a, b, c sind), als die Mittelkraft. Also:
„Damit das Paar ein Minimum sei,
können die Kräfte durch jeden Punkt
einer gewissen der Mittelkraft parallelen
Graden gelegt werden.“
Diese Grade nennt man Centralaxe.
Sie ist gegeben, wenn man einen Punkt
in ihr kennt, z. B. den, wo sie die Ebene
xy schneidet; da hier £ = 0 ist, so ge
ben die beiden letzten Gleichungen:
V
Pga — Rrl
P()b — Rrm
cQ
Uebrigens kann man O, so wählen,
dass dem Momente Pp alle Werthe zu
kommen,= die grösser als der Minimum
werth sind, da man l x a -f- mj> -f- ti l c
dann angemessen bestimmen kann. Ist
dieser Ausdruck gleich Null, d. h. die
Axe des Gegenpaares auf der Mittel
kraft senkrecht, so wird das Moment Pp
unendlich gross.
Auch kann die Lage der Axe des
Paares beliebig gewählt, d. h. l lf m l , n l
irgend wie bestimmt werden, dann ist Pp
bekannt, und zwei der Gleichungen 5)
zeigen dann, dass alle dieser Lage ent
sprechenden Angriffspunkte 0, auf einer
der Mittelkraft parallelen Graden liegen.
Also:
„Für alle Punkte einer der Mittelkraft
parallelen Graden ist das mittlere Paar
constant.“
Setzt man £ = 0, so hat man:
Pp^— Rrl „ Ppm t — Rrm
cQ ’ C Q ’
für den Punkt, wo die entsprechende
Grade die Ebene yi schneidet.
Für alle Paare übrigens, wo
/,« + m l b ff- m,c
constant ist, d. h. deren Axen denselben
Winkel mit der Centralaxe machen, ist
das Moment Pp des mittleren Paares
dasselbe.
Um das Wichtigste des eben Gesagten
nochmals zusammenzufassen, so lassen
sich die einen festen Körper angreifen
den Kräfte stets in eine Kraft und ein
Paar zusammensetzen, jedoch auf unend
lich viel Arten. Bei allen diesen ist
constant die Richtung und Grösse der
Kraft so wie die Componente des Paares,
deren Axe der Mittelkraft parallel ist,
veränderlich der Angriffspunkt der Kraft,
so wie diejenige Componente des Paares,
deren Axe auf der Mittelkraft senkrecht
ist. Letzteres bleibt jedoch unverändert,
wenn man den Angriffspunkt der Kraft
innerhalb der von ihrer Richtung gebil
deten Graden verlegt.
Hieraus folgt auch der allerdings selbst
verständliche Satz, dass sich eine Kraft,
die einen festen Körper angreift, beliebig
in ihrer Richtung verlegen lässt. — Wie
die Theorie der Paare und der festen
Körper auf einfachem synthetischen Wege
sich ergibt, enthält der Artikel Paar.
Hier ist diesen Betrachtungen eine ana
lytische Form gegeben.
In besondern Fällen kann das Moment
des mittleren Paares verschwinden, dann
lassen sich alle Kräfte in eine Mittel
kraft vereinigen. Suchen wir hierfür
die Bedingungen.
Offenbar reicht dazu aus, dass das
kleinste Paar verschwindet. Gleichung 6)
zeigt, dass in diesem Falle entweder
Rr = 0 ist, d. h. dass sich alle Kräfte
in eine durch den Anfangspunkt der
Coordinaten gehende Mittelkraft vereinen,
oder dass
la -f- mb + mc = 0,
d. h. die Ebene des sich ergebenden
mittleren Paares der Mittelkraft parallel
ist. Es muss sich die Kraft Q und das
Paar Rr dann immer in eine Kraft ver
einigen. Die Linie, in welcher dieselbe
liegt, geben zwei der Gleichungen 5),
wenn man die rechte Seite der Null
gleich setzt.
Mögen jetzt alle Kräfte in einer Ebene
liegen, und nehmen wir diese als Ebene
der XY, dann ist
2j—2j — . .. — 0, Z,= Z, = ,.. = 0,
in diesem Falle werden von den Glei
chungen 1) und 3) die letzten, von den