46 Kräftepaar.
Ein Krüftepaar, dessen Axe die Winkel aQ4 mit den Coordinatenachsen
bildet, kann man hiernach in drei Kráftepaar-Componenten zerlegen, deren Axen
resp. die x-, die y-, die z-Axe, und deren Momente, wenn das gegebene ist,
gleich m cosa, m cosB, m cosy sind.
Zerlegung einer Kraft in eine Kraft und ein Krüftepaar. Wir haben
gesehen, dass man wohl ein Krüftepaar, nicht aber eine Kraft parallel mit sich
verschieben kann, ohne die Wirkung zu ändern. Wohl aber kann man eine
Kraft parallel mit sich verschieben, wenn man zu der verschobenen Kraft noch
ein Krüftepaar hinzunimmt, dessen Moment gleich dem Producte der Kraft in
deren senkrechte Verschiebung ist.
Man nennt auch bei einer Kraft, welche auf einen nicht in ihrer Richtung
liegenden Punkt wirkt, den senkrechten Abstand beider den Hebelarm der Kraft
und das Product desselben in die Kraftgrósse das Moment der Kraft. Man
kann dann den obigen Satz kürzer so aussprechen: Eine Kraft darf parallel mit
sich auf einen andern Angriffspunkt übertragen werden, wenn ein Kráftepaar in
der Verschiebungsebene hinzugefügt wird, dessen Moment gleich dem Moment
der Kraft in Bezug auf den neuen Punkt ist. Zum Beweise dieses Satzes braucht
man sich nur in dem neuen Angriffspunkte zwei der gegebenen gleich grosse
entgegengesetzte Kräfte £ und — R angebracht zu denken; erstere ist die ver-
schobene Kraft, letztere setzt sich mit der ursprünglich gegebenen zu dem Kräfte-
paar zusammen.
Umgekehrt kann man jede gegebene Kraft mit jedem in derselben Ebene
gegebenen Kräftepaar zu einer einzigen Kraft vereinigen, indem man letzteres so
lange dreht und verschiebt, bis eine seiner beiden Kräfte in demselben Punkte,
aber in entgegengesetztem Sinne angreift wie die Kraft; macht man die Kraft-
grösse des Paars, unter entsprechender Aenderung seiner Armgrösse, derjenigen
der Kraft gleich, so heben sich die gegebene Kraft und die ihr entgegengesetzte
Kraft des Paars auf, und es bleibt nur eine einzige Kraft übrig, und zwar eine
der gegebenen an Grösse und Richtung gleiche, die sich von ihr nur durch den
Angriffspunkt unterscheidet.
Eine Kraft und ein in einer dazu geneigten Ebene liegendes Kráftepaar lassen
sich auf ein kleineres Krüftepaar, dessen Ebene senkrecht auf der Kraft steht,
und eine der gegebenen gleiche und parallele Kraft zurückführen. Denn man
kann das Paar in eines senkrecht, und in ein zweites, dessen Ebene die Kraft
enthält, zerlegen, und dann letzteres nach dem obigen mit der Kraft zu einer
Kraft vereinigen.
Statik starrer Kórper. Die Bedingungen für das Gleichgewicht eines
Systems unendlich vieler, starr unter einander verbundener materieller Punkte,
d. h. eines starren Kórpers, lassen sich nach dem Obigen unmittelbar aufstellen
und mathematisch formuliren. Die auf die verschiedenen Punkte des Kórpers
wirkenden Kräfte lassen sich nämlich zu einer Kraft und einem Kräftepaar zu-
sammensetzen, welche einzeln verschwinden müssen. Bei Zugrundelegung eines
rechtwinkligen Coordinatensystems muss also erstens
SE cosa , SR £0$ 8. —— Q, SR cosy O, (2)
und zweitens
YR cos) — 0, MARaeos y — 0, S RA cosy — 0 (2a)
sein, wo aBy die Winkel der Kraft, Ap.y die Winkel der Axe des Kräftepaares mit
den Coordinatenaxen sind und p der Arm des Kräftepaares ist. Durch die
folgende Betrachtung lassen sich nun die Winkel Apyv eliminiren. In der Fig. 9
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