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8 7. Der Impulssatz. $8. Die Kräfte bei der Potentialströmung. 27
hat, der sich jetzt im Gebiete 7 befindet und um den Betrag vergrößert
worden ist, der jetzt in /Z/Z vorhanden ist.
Denken wir uns also eine raumfeste Fläche, die wir als ‚„„,Kontroll-
#äche‘‘ bezeichnen wollen; sie möge zur Zeit £t mit F zusammenfallen.
Dann ist offenbar der Impuls von / durch die Kontrollfläche in den
von ihr begrenzten Raum eingetreten, während der von III aus dem
Raume herausgetreten ist.
Bedeutet also D den Überschuß der durch die Kontrollfläche aus-
sretende über die eintretende Impulsmenge, so ist in der Zeit dt, die
Änderung des Gesamtimpulses
dI=Ddt; =D. (2,35)
Wir haben also das Resultat:
Denkt man sich in einem von strömender Flüssigkeit erfüllten Raum
zinen einfach zusammenhängenden Teil durch eine raumfeste Kontroll-
MNäche K abgegrenzt, so ist die Summe aller auf X wirkenden Kräfte
zleich dem Überschuß der sekundlich durch KX aus dem Raumteil aus-
;retenden Impulsmenge über die eintretende. An der hier angestellten
Überlegung ändert sich offenbar nichts, wenn sich in unserem Raum
ein ruhender fester Körper befindet; man hat dann nur die äußeren
Kräfte zu berücksichtigen, die längs der Körperoberfläche auf den
Flüssigkeitsraum ausgeübt werden.
8 8. Die Kräfte bei der Potentialströmung.
In einen unendlich ausgedehnten Flüssigkeitsstrom, bei dem alle
Teilchen denselben Geschwindigkeitsvektor besitzen, wird ein Körper
zingetaucht; dann wird natürlich in der Umgebung des Körpers der
Geschwindigkeitsvektor nach Größe und Richtung abgeändert werden,
aber in sehr großer Entfernung von ihm wird die ursprüngliche Parallel-
strömung, deren Vektor wir mit v„ bezeichnen wollen, unverändert
zeblieben sein. Wir wollen aber annehmen, daß durch das Eintauchen
des Körpers in die Flüssigkeitsströmung — der Raum ist (vgl. S. 4)
immer noch einfach zusammenhängend — keine Wirbel hineingekommen
sind; d.h. wir wollen diese gestörte Strömung als Potentialströmung
ehandeln. Wir ‚stellen uns dann die Frage, welche Kraft von der
Flüssigkeitsströmung auf den eingetauchten Körper ausgeübt wird.
Wir haben also eine Lösung @ der partiellen Differentialgleichung
Aom=0 (2,36)
zu suchen, die, weil der Körper in Ruhe ist (2,5a) (S. 17), die Bedingung
arfüllt, daß längs der Körperoberfläche
Ö@ nn
zu =0
(2,37)