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Man nennt eine solche Achse, welche durch die Rotation
des Körpers um sie keinen Druck leidet, eine fr eye Achse.
Ein Körper wird sich also um jede seiner drey Coordinaten,ach -
sen x, y, z frey drehen können, oder jede dieser drey Achsen
wird eine freye Achse seyn, wenn man hat
fxy dm = o , fx z dm = o, f y z dm = o
I. Ein Körper, der um eine solche freye Achse rotirt, ohne dafs
äufsereKräfte auf ihn wirken, setzt seine Rotation um diese freye
Achse mit der einmahl erhaltenen Winkelgeschwindigkeit unver
ändert fort, und die Achse hleibt unbeweglich, gleichsam als
wenn sie befestigt wäre, ohne dafs eine Kraft, sie zu halten,
erfordert wird. So sind z. D. die drey conjugirten Durchmes
ser a, b, c eines homogenenEllipsoids zugleich die drey freyen
Achsen desselben. Denn nimmt man diese Durchmesser für die
Achsen der x, y, z, so fällt der Anfangspunkt dieser Coordina
teli in den Mittelpunkt des Körpers, welcher zugleich der Schwer
punkt desselben ist, und man hat für die Gleichung seiner Ober
llüche . . i .. ,
a 5 b s z 5 -f- a s c 3 y 9 -f- b a c 5 x' =, a a b a c*
Jede der drey coordinirten Ebenen der xy, xz, und yz theilt
diesen Körper in zwcy gleiche und ähnliche Hälften. Betrachtet man
also z. B. irgend ein Element dm des Körpers über der Ebene
der xy, zu welchem die drey Coordinateli x , y, z gehören, so
wird es immer ein anderes, jenem an Masse gleiches Element
unter der Ebene xy geben, dessen Coordinateli x, y , und— z
sind, so dafs die Differenzialien x z dm , und yzdm, welche zu
diesen beyden Elementen gehören, für die erste xzdm und
— xzdm, und für die zweyte yzdm, und — yzdm seyn wer
den, wo daher jedes der beyden lntegralien/x z dm und f yz dm
die Summe einer unendlichen Anzahl von Diffcrentialien ist, die
sich gegenseitig paarweise aufheben , so dafs also diese beyden
Integralien J x z dm und J y z dm, und eben so auch fxy dm für
diesen Körper immer gleich Null seyn werden, wenn nur die
Achsen der x, \, z den Durchmessern a, b, c parallel sind,
und beyde sich in dem Mittelpunkte öder dem Schwerpunkte des
Körpers schneiden.
Es sey die Gleichung der Oberfläche eines Körpers durch
drey willkührliche senkrechte Coordinaten x , y , z gegeben,
die sich in dem Schwerpunkte des Körpers durchschneiden. Man
suche die Lage der freyenRotationsachse desKörpers gegen jene
drey gegebenen Coordinatenachsen der x, y , z.
Zu diesem Zwecke wollen wir zuerst die drey senkrechten
Coordinaten x, y, z auf drey andere ebenfalls unter sich senk
rechte Coordinaten x', y', z' bringen, die denselben Anfangs
punkt haben, und so liegen, dafs die neue Ebene x 1 y* gegen