335. Begriff der Kräftefunktion und des Potentials
337
_ dU Y djü y _ dU ___ y
dx 7 dy 7 dz ’
R = -'ZX* + 'Y*+Z*
X Y Z
cos(xR) = -ß, cos(yR) =* -g-, cos(^ii) = ^-
Der für die Naturforschung wichtigste Fall von Kräften, die zu einer
Kräftefunktion führen, besteht in den (anziehenden, abstoßenden) Kräften,
welche zwischen punktförmigen Agensmengen wirkend dem Quadrate
ihrer Entfernung invers proportional sind. Das Auftreten solcher Fern
kräfte ist zuerst von Newton 1 2 ) bei Massen nachgewiesen worden; das
von ihm aufgestellte Gravitationsgesetz sagt aus, daß zwei punktförmige
Massen m, g, die zu einem Zeitpunkte die Entfernung r haben, einander
gegenseitig anziehen mit einer Kraft, deren Größe durch
q mp
ausgedrückt ist. Ein analoges Gesetz ist von Ch. A. Coulomb 3 * * * * ) bei mit
JElektrizitätsmengen geladenen Punkten bezüglich der zwischen ihnen auf
tretenden (abstoßenden, bzw. anziehenden) Kräfte erkannt worden, und
auch die magnetischen Kräfte (zwischen gleichnamigen, bzw. ungleich
namigen Magnetpolen) befolgen ein solches. 3 )
Daß solchen Kräften eine Kräftefunktion in dem oben erörterten
Sinne zukommt, ist von J. Lagrange zuerst bemerkt worden, und
1) Philosophiae naturalis principia mathematica, 1686
2) Histoire et Mémoires de l’Académie Royale. Paris 1785—1787.
3) In dem Ausdruck des Gravitationsgesetzes hat die Konstante G, die Gra
vitationskonstante , die Bedeutung der Anziehungskraft zwischen zwei um die
Längeneinheit voneinander entfernten Masseneinheiten; ihr Wert hängt also von
der Wahl dieser Einheiten ah. Im C-S-G-System beträgt sie nach der experi
mentellen Bestimmung von P. Richarz und 0. Krigar-Menzel (1898) 6,685.10 -8 ,
d. h. zwei Massen von je 1 g in der Entfernung von 1 cm üben aufeinander eine
Anziehung von 6,685.10~ 8 Dyn. Im Coulombschen Gesetz für elektrische Kräfte
hat man die Einheit der elektrischen Ladungsmenge so definiert, daß die Kon
stante der Formel 1 wird, nämlich als jene Ladung, welche auf eine ihr gleiche,
im Abstande von 1 cm eine abstoßende Kraft von 1 Dyn ausübt In analoger
Weise ist die Festsetzung der Polstärkeeinheit im Coulombschen Gesetz für
magnetische Kräfte erfolgt.
Czuber, Vorlesungen II 4 Aufl.
22