8 Potentialtheorie.
Ferner ist aber Kcosa — X, KcosB— Y, Kcosy=— Z und ds cos! = dx,
ds cos m= dy, ds cos n = dz, also auch
8d =Xdx + Ydy + Zdz.
Haben nun die Kräfte ein Potential U, so ist
àA = — (65 a= + oU + 9 os ) ——qU
ox Oy 0z
also die Elementararbeit der Kraft (aut unendlich kleinem Wege) ist gleich der
Abnahme des Potentials.
Führen wir unsern Punkt von irgend einer Stelle 1 nach einer Stelle 2, um
endliche Strecken fort, so ist die Arbeit, die die Kraft dabei leistet
A— —f4U — U,— U,.
1
Diese Arbeit hängt also nur von den Endpunkten 1 und 2 der Verschiebung,
gar nicht von dem Wege zwischen 1 und 2 ab.
Die Arbeit, welche man gegen die Kraft leisten muss, um den Punkt von
1 nach 2 zu bringen ist Sad
W zz U,— U,.
Wenn wir nun als 1 einen festen Punkt Z, als Ausgangspunkt, annehmen,
in dem das Potential constant — C ist und für 2 irgend einen beliebigen Punkt
xyz nehmen, so wird ;
W 4- C — U.
Diese Gleichung besagt: Das Potential U an irgend einer Stelle xyz ist bis
auf eine Constante gleich der Arbeit, welche man gegen die Krifte des Systemes
leisten muss, um den Angriffspunkt von einem fest gewählten Ausgangspunkt bis
an die betrachtete Stelle zu bringen, oder es ist gleich der Arbeit, welche die
Kräfte des Systemes leisten, um den Angriffspunkt von der betrachteten Stelle
aus bis zu einem fest gewählten Punkt Z zu bringen.
Ist an der Ausgangsstelle das Potential Null, so giebt diese Arbeit direkt
das Potential.
Für die NEwroN'sche und Courows'sche Kraft wáhlt man als Ausgangspunkt
zweckmissig einen unendlich entfernten Punkt, weil für diesen alle » = oo, also
C — 0 wird.
Handelt es sich um die Erdschwere, welche vertikal abwárts wirkt, so ist,
wenn die z-Axe vertikal nach oben geht
X2=0 Y=0 Z=-—
Das Potential also. U — gz.
Als Ausgangspunkt wird man hier einen Punkt an der Erdoberfläche nehmen,
für welchen z — 0 also U — 0 ist, es ist also das Potential der Erdschwere in
einer Hóhe z über dem Erdboden gleich der Arbeit, welche man gegen die
Schwere leisten muss, um die Einheit der Masse vom Erdboden bis zur Höhe z
zu bringen.
X
II. Eigenschaften des NEW TON'schen Raumpotentials.
Das Potential eines Systemes von kraftáussernden Punkten hat an jeder Stelle
des Raumes also einen bestimmten Werth, U ist eine Funktion von xyz. Alle
diejenigen Punkte, an welchen U denselben Werth hat, liegen auf einer Fläche,
deren Gleichung eben ist
U(xyz) = const.
Jede solche Fläche nennt man eine Fläche gleichen Potentials oder
Niveaufläche. Wenn man die ganze Kraft Æ, die an irgend einem Punkte an-
greift, zerlegt in Componenten nach den drei Richtungen, von denen die eine die
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