316 IV. Abschnitt. § 5. Massen-, Moment- und Schwerpunktbestimmungen
Wir wollen die Frage untersuchen, ob und wieviele rechtwinklige Ebenen
paare durch eine beliebige Achse gehen, deren Deviationsmoment Null
ist; die Ebenen solcher Paare sollen dann zueinander konjugiert genannt
werden.
Wir können als Achse die £-Achse unseres ohnehin beliebig ange
nommenen Koordinatensystems benutzen und aus den Ebenen £, r] ein
neues Paar r{ durch Drehung (im positiven Sinne) um den Winkel «
erzeugen; die neuen Koordinaten x, y eines Massenelements drücken
sich dann wie folgt aus:
x = x cos a -f- y sin a
y' = — x sin « -f- y cos a, sonach
sonach wird
somit wird Dg - Null, wenn
dadurch ist aber ein und nur ein Ebenenpaar bestimmt, das mit dem
Ebenenpaar |, 17 zusammenfällt, wenn dieses selbst konjugiert, alsoD^ — 0
ist. Unbestimmt bleibt das Ebenenpaar, wenn gleichzeitig D^. = 0 und
ist.
Die achsialen Trägheitsmomente und die Deviationsmomente zu
einem Koordinatensystem reichen hin, um durch sie das Trägheitsmoment
in bezug auf eine beliebige Ebene und auf eine beliebige Achse durch
den Ursprung darzustellen.
Sei s die Ebene, ux -f- vy -)- wz «=> 0
ihre Grleichung. Dann ist
i \u 2 x 2 -f v 2 y 2 -f- w 2 z 2 -4- 2vwyz -f 2wuzx -f 2uvxy]dm-
^ ■ / •
setzt man also
Jy = a Jj ; = b C‘ D K t- = d
so schreibt sich der letzte Ansatz
(u 2 + v i + w T )J s = aw 2 4- bv 2 -f Giv 2 -f 2dvw + 2ewu -j- 2fuv (22)
und ist bestimmt.