Statik.
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Statik.
Jedem dieser Rechtecke entspricht
offenbar ein zweites, das von denselben
Ebenen abgeschnitten wird, und dessen
der Axe der x parallelen Druckcompo-
nente gleich — pdydz ist, so dass diese
Druckcomponenten verschwinden. Wäh
len wir statt der xz parallelen Ebene
eine Schaar solcher, die yz parallel sind,
so ergibt sich eben so, dass die der
Axe y parallelen Componenten verschwin
den. Es bleibt also nur die Vertikal-
componente des Druckes übrig. Zerlegen
wir, um diese zu bestimmen, die Ober
fläche in unendlich kleine Rechtecke
durch zwei Ebenenschaaren bezüglich
den Ebenen xz und yz parallel, so wer
den je zwei Rechtecke dieselbe Projection
dxdy haben. Die entsprechenden Drucke
auf das obere und untere dieser Recht
ecke sind:
wo 2„t, die Ordinaten der entsprechen
den Punkte der Oberfläche des einge
tauchten Körpers, Zq die der Oberfläche
der Flüssigkeit ist, während p von z
allein abhängig ist; beide Drucke surn-
miren sich in :
herrührenden Satz drückt man in einer
allerdings nur für homogene Flüssig
keiten und eingetauchte Körper völlig
richtigen Weise gewöhnlich so aus:
„Ein in eine nicht bewegte Flüssig
keit getauchter Körper verliert soviel an
Gewicht, als das der verdrängten Flüs
sigkeit beträgt.“
Als in dies Gebiet gehörig knüpfen
wir hieran noch die Theorie der baro
metrischen Höhenmessung, d. h. des
Druckes der Luft in einer bestimmten
Höhe. Die Schwerkraft ist hier, da be
trächtliche Höhen in Betracht gekom
men nach dem Newton sehen Gesetze
umgekehrt proportional dem Quadrate
der Entfernung vom Mittelpunkte der
Erde zu nehmen.
Ist also g die Schwere an der Erd
oberfläche y in der Höhe z über der
selben, r der Radius der Erde, so hat
man:
gr 2
( r + *) 2 '
Ist ferner wie oben 9 die Temperatur
in Centesimalgraden, p der Druck, q die
Dichtigkeit der Luft, so kommt:
wo
p = kg (1 4- ct9),
“ = 273 = 0,0 ° 4 -
/ 1
— gl (>dz dx dy,
J z i
und die auf den ganzen Körper ausge^
übten in:
-fff (¡dz dx dy,
wo sich das dreifache Integral auf die
Oberfläche des eingetauchten Körpers
bezieht. Dies Integral mit umgekehrtem
Vorzeichen aber stellt dar das Gewicht
einer Flüssigkeitsmasse die dem cinge-
tauchten Körper congruent ist, und gleiche
Dichtigkeit mit der hat, in welche er-
stercr eingetaucht ist, d. h. die Flüssig
keit, die er verdrängt. Ist letztere näm
lich nicht homogen, so hängt ihre Dich
tigkeit nur von der Höhe ab, und dieser
Höhe gemäss ist die Dichtigkeit der hier
betrachteten Masse auch zu nehmen.
Auf den eingetauchten Körper wirken
somit zwei Kräfte, 1) seine eigene Schwere
in seinem Schwerpunkte, 2) eine Kraft
gleich der Schwere der verdrängten Flüs
sigkeit im Schwerpunkt der letzteren
aber in dem der Schwere entgegenge
setzten Sinne. Diesen von Archimedes
Nimmt man die Axe z im Sinne der
Schwere, so ist zu setzen:
also :
X=Y = 0, Z = y,
dp — —
Qgr 2 dz
(r + z) 2 ’
oder wenn man für q einsetzt:
dp gr 2 dz
p~ h{l + a9){r+ z) 2
Die Integration würde sehr bedeutenden
Schwierigkeiten unterliegen, wenn man
die 9 als Function der Höhe, wie sie
es in der That ist, betrachten wollte.
Indess reicht es hier aus, 9 als constant
zu betrachten, und zwar nimmt man
dafür das Mittel aus den Temperaturen
des höchsten und tiefsten Punktes der
Messung, dann ergibt sich:
le i) = -7—7 r -4- const,
° ’ k (1 + ct9) (r + s)
Oder wenn p 0 , z 0 sich auf den tiefsten
Punkt beziehen:
i Pl = Z ~ Z °
S p k(1 + ci9) (r + z 0 )(r + z)‘