Guldins Regel.
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Guldins Regel.
Linie AC von der Länge l. Hat jedes
Element derselben das Gewicht p, so ist
das Gewicht der Linie = lp. Nennt man
allgemein k den Abstand irgend eines
Elements p von dem Endpunkt C der
Linie, so ist die Summe der Abstände
aller Elemente von C = Zk und die Summe
der statischen Momente aller Elemente
in Beziehung auf den Punkt C ist = p-Zk.
Diese Momentensumme ist nun = dem
statischen Moment der Mittelkraft lp und
da der Abstand des Schwerpunkts der
Linie, des Orts der Mittelkraft = \l ist,
das statische Moment der Mittelkraft
= \Pp. Mithin hat man
P‘Zk = kPp
Denkt man sich nun die Linie AC in
einer Ebene um den Endpunkt vollstän
dig umgedreht, so beschreibt die Linie
eine Kreisebene. Das beliebige Element
p in dem Abstand k von C beschreibt
die Kreislinie 2nk und die Summe sämmt-
licher von sämmtlichen Elementen der
Linie AC beschriebenen Kreislinien ist
2nZk.
Da nun die Elemente unendlich nahe
an einander liegend gedacht werden müs
sen, so liegen auch die von diesen Ele
menten beschriebenen Kreislinien unend
lich nahe aneinander und deren Summe
kann als der Flächenraum des von AC
beschriebenen Kreises betrachtet werden.
Nun ist Geschwindigkeit nichts anderes
als Weg in einer bestimmten Zeit; und
da sämmtliche Elemente p ihre Kreis
linien gleichzeitig beschrieben haben, so
machen sämmtliche von ihnen beschrie
benen Kreislinien '2nZX die Summe ihrer
Geschwindigkeiten aus und es ist 2np-Zl
die Summe der mechanischen Momente
sämmtlicher in Bewegung befindlich ge
wesener Kräfte.
Die Mittelkraft = lp hat aber die Kreis
linie mit dem Halbmesser \l beschrieben,
deren mechanisches Moment ist also =
2/7 • lp* kl =71 Pp
Mithin ist 2rtpZk = TiPp
oder 2nZk~TiP
d. h. die Kreisfläche hat den Inhalt nP.
Eben so wird der Beweis für den In
halt der Umdrehungskörper geführt.
Da die Bestimmung des Schwerpunkts
oft sehr schwierig ist, und oft in com-
plicirten Ausdrücken erscheint, so ist die
Guldinsche Regel nur in einfachen Fäl
len zu Bestimmung von Umdrehungs-
gröfsen anzuwenden. Dagegen kann sie
für Flächen und Körper, deren Gröfsen
bekannt sind dazu dienen, die Lage der
Schwerpunkte leichter zu finden als es
nach statischen Regeln geschehen kann,
wobei zu bemerken, dafs eine vollstän
dige Umdrehung nicht erforderlich ist.
Z. B. Der Inhalt der Kugel ist bekannt
= $nr 3
Der Inhalt des Halbkreises desgl.
+77 r 2
Bezeichnet man nun den Abstand des
Schwerpunkts im Halbkreise von dem
Mittelpunkt mit x, so ist die mit x be
schriebene Kreislinie = 2nx daher
271XX j77r 2 = $77T 3
4
woraus x = — r
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