Fall, beschränkter Fall.
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Fall, beschränkter Fall.
rect in gerader Linie senkrecht aufwärts
oder nach Seitenrichtungen, von denen
ein Theil der Kraft in die Richtung senk
recht aufwärts reducirt wird.
Der beschränkte Fall ist also so anzu
sehen, dafs mit einer Masse M, welche
fallen will, eine andere kleinere Masse
M’ das Bestreben hat zu steigen. Daher
ist die nach der Richtung senkrecht ab
wärts wirkende Masse HI — M’ und deren
Effect in der ersten Secunde
HIg - M’g = (M - M') g
Nun wirkt aber die Schwerkraft senk
recht abwärts auf beide Massen M und
M\ also auf M + M' nach der Richtung
senkrecht abwärts Bezeichnet man da
her die summarische Beschleunigung bei
der Massen senkrecht abwärts mit G, so
ist deren Effect
Man hat also
(/¥— M') g = (M + M') G
woraus die Beschleunigung für den be
schränkten Fall
_ M-M’
G ~ M ; M'°
Massengröfsen sind uns unbekannt, da
gegen verhalten sich dieselben wie deren
Gewichte. Sind diese Q und Q’, so hat
man
r-Q~ Q’
Q+ Q’°
Es sollen hier folgende Fälle betrach
tet werden.
A. Der Fall im Wasser.
Wenn ein Körper a Pfund wiegt und
ein ihm gleiches Volum Wasser wiegt
«’ Pfund, so verdrängt der Körper in
Wasser gesenkt a’ Pfund Wasser, wel
ches den von dem Körper eingenomme
nen Raum von unten nach oben wieder
auszufüllen strebt. Mit a Pfund Gewicht
will der Körper fallen, mit a Pfund
strebt das Wasser ihn zu heben; ist a >a
so wird der Körper mit der Kraft a — a
in die Höhe getrieben, ist a > a so sinkt
er, d. h. er fällt mit der Ueberwucht
(« — «') (s. beschleunigende Kraft);
ich
seine Masse ist a, folglich die beschleu
nigende Kraft = a ^- a = ( 1 - —) und
die Beschleunigung = ^1 — — J g. Be
zeichnet man das specifische Gewicht des
Körpers mit « so ist = «, folglich die
Der Körper fällt also in t Secunden
.... „ « —1 „
um die fiele s = gl-
«
Ci — 1
erlangt die Geschwindigkeit c = 2 gt
Wird er im Wasser mit der- Geschwin
digkeit v hinabgestofsen, so erlangt er in l
Secunden
die Tiefe S ■
: vt + -—- gt 2
Fig. 617.
Beschleunigung
und die Endgeschwindigkeit
„ , « — 1
C = v + 2 gt
«
An merk. Dafs hier die Masse a des
Körpers und nicht die des Körpers + der
des Wassers «+«' in den Nenner ge
setzt wird liegt darin, dafs der einge
senkte Körper im Wasser das Gewicht
«' verliert; er wiegt nur noch (« — «')
Pfund, hierzu das Gewicht des verdräng
ten Wassers = a gibt « — Pfund.
B. Fall um eine feste Rolle.
1. Ohne Rücksicht auf Reibung.
Ueber einer festen Rolle
hangen an einem Faden
2 Gewichte Q, q. So tief
das gröfsere Gewicht Q sinkt
so hoch steigt das kleinere
Gewicht q. Die Ueber
wucht ist Q — q, die Masse
auf welche die Schwere
wirkt ist Q -f q und die Be
schleunigung G = y- f -g
Hieraus findet man wie
ad A. in t Secunden die
Höhe des Falls von Q und
der Steigung von q
Q — q „
s = -■ 1 • gl“
0 + q
die Endgeschwindigkeit beider Gewichte
c=4^ä,<
Q + <7
2. Mit Berücksichtigung der Reibung
zwischen dem Zapfen der Rolle und dem
Lager, wenn das Gewicht der Rolle mit
w, der Halbmesser der Rolle mit R, der
Halbmesser des Zapfens mit r und der
Reibungscoefficient mit ,u bezeichnet wird,
hat man das Reibungshindernifs in das
rechts für Q befindliche Fadenende re
ducirt
(Q + q + w) ,u
mithin die Ueberwucht
= Q - q - (Q + q +U>) [z