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schwindigkeit normal zum Flächenelement: DB = vcos«; folglich der
Stoss auf das Flächenelement = cr 2 (f 1 sin « d « • v 2 cos 2 «. Man zerlege
diese Kraft durch das Parallelogramm D F B J in zwei Seitenkräfte,
wovon die eine J B senkrecht und die andere F B parallel zur
Richtung von A M wirkt. Die erstere Kraft wird durch eine
gleiche, entgegengesetzte Kraft aufgehoben. Die letztere Kraft ist
= er 2 v 2 <f sin « cos 3 « d «. Macht man mit dem Bogenelemente B B'
eine volle Drehung um AM als Achse, so erweitert sich <f zu 2tt;
also ist der Stoss gegen eine Zone von der Breite B B'
d P = 2 c 7i r 2 v 2 sin « cos 3 « d «.
Mithin der Stoss des Wassers gegen die der Strömung zugekehrte'Hälfte
der Kugel, indem man nach § 88, Formel (7), integriert,
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I '» y c
sin « cos 3 « d « = re r 2 v 2 .
^ o ^
Der Stoss des Wassers gegen den grössten Querschnitt der Kugel
in normaler Richtung zum Schnitte, ist = c n r 2 v 2 . Folglich beträgt
der Stoss auf die Oberfläche der Kugel nur die Hälfte von diesem.
Denkt man sich diesen grössten Schnittkreis der Kugel als Grund
fläche eines Kegels mit der Spitze in A, so wird der Stoss auf diese
Kegelfläclie nach § 251 wegen h = r ebenso gross wie auf die Halb
kugelfläche.
XV1I1. Vermischte Aufgaben.
‘¿53. Zunahme eines Kapitals durch seine Zinsen. Es bezeichne:
a, A das gegenwärtige und zukünftige Kapital,
z den Zinsfaktor, also z. B. z = 1,04, wenn das Kapital zu 4 Prozent,
angelegt wird, und
t die Anzahl Jahre, während der a zu A heranwächst, wenn der
Zins jeweilen zum Kapitale geschlagen wird.
Erste Annahme. Der Zins werde je am Ende eines Jahres fällig
und zinstragend zum Kapitale gelegt. Dadurch wird das Kapital a samt
Zins nach dem ersten Jahre = az, nach dem zweiten =az 2 etc. und
nach t Jahren, wenn es nun mit A' bezeichnet wird,
(1) A' = a z*.
Zweite Annahme. Es werde der Zins jeden Augenblick zum
Kapitale geschlagen, das Wachstum des Kapitals erfolge also nicht ab
satzweise, sondern stetig, ähnlich demjenigen einer Pflanze. Wird die
Zeit t in die Elemente dt zerlegt, so kann man annehmen, es erfolge
die Kapitalzunahme stetig, wenn die Zinsen je nach solchen Zeitteilen d t
zum Kapitale kommen.
Während nun t in t + dt übergeht, wird A zu A -j- d A; also ist
d A der Zins, den das Kapital in der Zeit d t abwirft. Dieser Zins ist
aber auch =(z— l)Adt; daher die Gleichung
d A = (z — 1) A d t,