Statik.
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Statik.
„Die Spannung, welche auf eine Flüs
sigkeit ausgeübt wird, ist in allen Rich
tungen oder auf jeder durch einen Punkt
der Flüssigkeit gelegten Ebene dieselbe.“
Statt der zuerst entwickelten Gleich
gewichtsgleichungen haben wir jetzt:
~ d P .7 = ~ dp
dx ’ ' dy ’ s dz
1) pX
Diese Gleichungen lassen sich unter der
Form einer einzigen schreiben, wenn man
bezüglich mit dx, dy, dz multiplicirt und
addirt:
2) — dp = gXdx + qYdy -f- pZdz.
Die Bedingung, dass eine Flüssigkeit
im Gleichgewicht sich befinde, ist also
die, dass der Ausdruk :
q\dx oYdy -f- qZdz
ein vollständiges Differenzial sein muss.
Die Spannung in irgend einem Punkte
gibt dann die Gleichung:
— p — J (oXdx + p Ydy -f- nZdz)
Die ganze Art der Entwickelung zeigt,
dass die Gleichungen 1) und 2) für jede
lose Zusammenstellung von Molekülen
gilt, also auch für Körper wie Sand u. s. w.,
wenn man die einzelnen Körner nämlich
als uuendlich klein betrachtet. Indess
wird das Gesetz der gleichmässigen Fort
pflanzung des Druckes, auf welchen diese
Gleichungen beruhen selbst bei vielen in
der Natur vorkommenden Flüssigkeiten
nur annäherungsweise, bei losen Körpern
aber nur sehr unvollkommen bestätigt.
Der Grund kann der sein, dass eben
diese losen Körperchen nicht unendlich
klein sind.
Zugleich findet aber hier noch etwas
Anderes statt. Die Materie, d. h. die
Körperatome finden sich in der Natur
immer verbunden mit Aetheratomen, wel
che letztere unter Andern die Wärme
erscheinungen hervorbringen. Aus dem
Zusammenwirken beider Arten Atome
ergeben sich gewisse Kräfte und damit
bei diesen die Gleichheit der Wirkung
und Gegenwirkung stattfindet, wären die
Aetheratome und ihre Bewegung selbst
in Betracht zu ziehen, was von grosser
Schwierigkeit sein würde. Bei der Reibung
z. B. und selbst beim Drucke finden be
kanntlich Wärme - Erscheinungen , also
Aetherbewegungen statt, wenn sich die
Flüssigkeitstheile also gegen einander
reiben, man aber die Bewegung des
Aether vernachlässigt, so sind die Glei
chungen 1) und 2) nicht mehr genau
richtig.
Im Allgemeinen ist jedoch bei den
eigentlichen Flüssigkeiten diese Abwei
chung gering, und kommt namentlich
bei statischen Aufgaben nicht in Betracht.
Es fragt sich jetzt, ob die Gleichungen
auch ausreichend sind. Wie die Flüssig
keit auch beschaffen sei, so können wir
voraussetzen, dass sich kein Theil der
selben von dem andern trenne, also zwei
in irgend einer Gestalt derselben einan
der unendlich nahe Atome in keiner an
dern Gestalt eine endliche Entfernung
haben. Wenn dies in der Natur auch
nicht immer der Fall ist, wo Flüssigkei
ten z. B. in von einander getrennte Theile
zerlegt werden, wie z.B. beim Umgiessen
aus einem jjrefäss ins Andere, so ist auf
solche Vorgänge um so weniger Rück
sicht zu nehmen, als dabei die Continuität
der Flüssigkeit, also auch die Bedingun
gen, unter welchen die Gleichungen statt
finden, nicht mehr geltend sind. Dies
vorausgesetzt, seien die Coordinaten von
vier einander benachbarten Atomen bei
irgend einer Gestalt der Flüssigkeit be
züglich :
x,y,z, ¡/p h, xj,y 2 , s 2 , x 3 ,y 3 ,z 3 ‘,
durch diese Punkte wird eine unendlich
kleine Pyramide bestimmt, deren Flächen
inhalt die Grösse hat:
dx v , dy v , dz t
dx 2 , dy 2 , dz 2
dx 3 , dy 3 , dz 3
wo A eine Determinante vorstellt, die
aus den Elementen :
x l — x=dx l , y l -y = dy l , z l -z = dz l
x 2 — x = dx 2 , y 2 — y = dy 2 , z 2 — z-dz 2
x 3 ~x = dx 3 , y 3 — y = dy 3 , z2 z —dz 3
besteht. Sind aber bei irgend einer an
dern Gestalt £, y, f, £,, y L , . . . die
Coordinaten von denselben Atomen, so
wird der Flächeninhalt der entsprechen
den Pyramiden sein :
d% x < dy v di,
Ù d% 2 , dy.,, dl2
d'S 3, dy 3, dS 3
Hat nun in der entsprechenden Stelle die
Flüssigkeit in der ersten Gestalt die
Dichtigkeit p in der letztem p t , so wird
also, da die Masse der Pyramide sich
doch nicht ändern kann, sein:
3) pA = (A A j.
Ist p bekannt, so hat man zwischen den
Coordinaten und dem Drucke p die drei
Gleichungen 1) und die Gleichung 3),