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18. Dynamische Wirkung einer Kraft. Dynamische Messung
einer Kraft. Wenn ein Körper aus mäßiger Höhe*) frei herabfällt, so führt
er eine Bewegung aus, die wir im Art. 13 als eine gleichförmig beschleu¬
nigte erkannt haben. Die Ursache dieser Bewegung, nämlich das fort¬
während oder kontinuierlich während der ganzen Dauer des Falles wirk¬
same Gewicht des Körpers bewirkt wie jede Kraft eine Änderung der
BewegungsVerhältnisse, und zwar hier in Hinsicht auf die Geschwindigkeit;
würde daher diese Kraft — das Gewicht —■ plötzlich zu wirken aufhören,
so würde die Bewegung alsbald eine gleichförmige werden ( Versuche mit
der Fallmaschine, Abheben des treibenden Übergewichtes); es würde dann
keine Beschleunigung mehr vorhanden sein. Wir sehen also ein, daß die
von der Kraft an dem bewegten Körper hervorgebrachte Wirkung
oder, wie wir sagen, die dynamische Wirkung eben jene Beschleuni¬
gung ist, und sind deshalb zu dem Schlüsse berechtigt, daß an einem und
demselben Körper eine 2-, 3-, 4-, ... w-f'ache Beschleunigung nur durch eine
2-, 3-, 4-,... w-fache Kraft hervorgerufen sein kann. Wir setzen also die
Größe der Kraft proportional der von ihr erzeugten Beschleuni¬
gung. Es ist daher auch möglich, Kräfte dadurch dynamisch zu messen,
daß man die durch diese Kräfte an einem und demselben Körper
hervorgerufenen Beschleunigungen vergleicht.
Für einen aus mäßiger Höhe frei herabfallenden Körper ist die Beschleuni¬
gung an einem bestimmten Orte während der ganzen Falldauer eine kon¬
stante (die Fallbewegung ist ja eine gleichförmig beschleunigte!). Wir können
daraus schließen, daß auch die den Fall hervorbringende Kraft eine konstante
sein muß. Da aber diese Kraft (der Gewichtsdruck) an verschiedenen Orten ver¬
schiedene Stärke besitzt (Art. 16), muß auch die durch den Gewichtsdruck an
verschiedenen Orten an einem und demselben Körper hervorgerufene Be¬
schleunigung g verschieden groß sein (vgl. Art. 13, 57 u. 144).
Läßt man bei der Fallmaschine bei gleicher G esamtbelastung (2 P-j-r-j-p),
die sich zusammensetzt aus den beiden Hauptgewichten = 2P, aus der Ver¬
mehrung der zu treibenden Last durch den Einfluß der Rolle = r **) und aus dem
treibenden Übergewichte =p, verschiedene Übergewichte einwirken, wobei
demnach bei einer Verdopplung von p jedes der Gewichte P um -j— zu ver¬
kleinern ist usw., so findet man, daß sich die, hervorgerufenen Beschleuni¬
gungen verhalten wie die Übergewichte, also wie die einwirkenden Kräfte. Wenn
wir demnach die Größe der Kraft proportional setzen der von ihr hervorgerufenen
Beschleunigung, bleiben wir mit der Erfahrung im Einklang.
Man kann daher die an der Fallmäschine auftretende Beschleunigung voraus¬
bestimmen. Erhält nämlich die Gesamtbelastung (2P-j- r -\-p), durch das Übergewicht p
getrieben, die Beschleunigung b, dagegen frei fallend, also durch die Kraft (2P-j-r-fy)
getrieben, die Beschleunigung </, so muß nach obigem g ■. b = (2 P + / -\-p) ■■ p sein,
7. P
woraus b = , ,—■ . g ist. ,
2P+r+p y
19. Masse der Körper. Einheit der Masse. Bei einer Federkanone
wird die beim Laden immer gleich stark zusammengepreßte Spiralfeder auf
*) Vgl. Art. 153.
**) Vgl. Art. 13.