Ja meine Damen und Herren, herzlich willkommen. Zwei Ankündigungen. Der Hörsaal hat sich in
weit so weit gelehrt, dass wir ab nächster Woche die Videoübertragung in den Nachbarhörsaal einstellen.
Das Applaus dafür ist nicht mehr nötig. Das heißt, wer jetzt sagt, man kann auch
hier locker einen Platz finden. Das ist das eine. Das zweite, ich möchte darauf
hinweisen, dass nächsten Donnerstag die Vorlesung nicht stattfindet.
Weil der Hörsaal hier gebraucht wird für die Personalversammlung der
Universität, das steht hier statt, heißt natürlich nicht, dass der Stoff
dann auch ausfällt. Gut, okay, also das nur als Hinweis und wir werden heute auch
relativ pünktlich Schluss machen. Sie sehen, ich bin schon wieder im
Promotionsoutfit. Da muss ich nachher dann auch pünktlich weg. Gut, wir haben beim
letzten Mal, also gestern, uns mit den Flächenträgheitsmomenten beschäftigt
und hatten als letztes diesen Satz von Steiner, also die Berechnung von
Flächenträgheitsmomenten, uns angeschaut bei parallel verschobenen
Koordinatenachsen. Heute wollen wir das machen, was sozusagen noch fehlt. Das
sind die Flächenträgheitsmomente bei Drehung des Koordinatensystems.
Das heißt, ich habe hier meinen Querschnitt, den ich betrachte, der hat
hier irgendwo sein Schwerpunkt S und ich habe ein Koordinatensystem hier drin
yz und bezüglich dieses yz-Systems kenne ich meine Flächenträgheitsmomente.
Die habe ich ausgerechnet und jetzt möchte ich gerne wissen, wie groß sind
die Flächenträgheitsmomente in einem gedrehten Koordinatensystem. Das heißt,
ich führe jetzt ein zweites gedrehtes System ein. Das ist hier um den Winkel
alpha, einfach gedreht und die neuen Achsen nenne ich eta und zeta. Ja, also
y-x- oder z- nennen können, egal. Wenn ich mir jetzt ein kleines
Flächenelement hier anschaue, da, dann hat das natürlich Koordinaten einmal hier z
und y in diesem System. Also das wäre hier die yz- und y-Koordinate und
natürlich hat es auch hier in dem eta-zeta-System irgendwelche Koordinaten.
Jetzt gilt folgender Zusammenhang, einfach aus der Geometrie, dass sich das
eta ausdrücken kann als y-cosinus alpha plus z-sinus alpha und das zeta als
minus y-sinus alpha plus z-cosinus alpha. Das kann man sich hier an den
Dreiecken überlegen, das will ich gar nicht herleiten. Diese Beziehung, die kann
ich jetzt einsetzen einfach in meine Gleichung für die Flächenträger-
azimente. Und zwar könnte ich jetzt hinschreiben, dass eta eta, also das
Flächenträger- azimente bezüglich der neuen eta-Achse, das wäre ja definiert
als das Integral zeta-Quadrat da, also Abstand von der eta-Achse, das ist hier
zeta da. So, jetzt setze ich für zeta einfach diese Beziehung hier ein, sodass
ich hier habe, ist gleich cosinus alpha-Quadrat mal das Integral z-Quadrat da.
Also ich benutze jetzt gleich die binomische Formel und sinus alpha und
cosinus alpha sind ja konstanten, die kann ich sozusagen vor die Integrale
ziehen, dann bekomme ich also diese Terme hier plus sinus-Quadrat alpha
y-Quadrat da, minus steht da, dann habe ich hier minus 2 sinus alpha-cosinus alpha
und hier steht yz da, also einfach durch einsetzen und ausmultiplizieren
bekomme ich das. Und jetzt sehe ich schon, was ich habe, dieses z-Quadrat da ist
das alte Iy, das hier ist Izz und dieser Term hier ist minus Iyz, das
minus steht da vorne sozusagen. Das heißt, ich habe eine ganz einfache
Beziehung gefunden, das ist also nicht weiter schwierig, einfach durch
einsetzen der geometrischen Beziehung. Analog könnte ich jetzt, also würde ich
jetzt das I eta eta hinschreiben, als Iy y-cosinus-Quadrat alpha plus Izz
sinus-Quadrat alpha plus Iyz mal 2, habe ich vergessen, sinus alpha-cosinus alpha,
das musste 2 hier vorstehen, da steht ja. So, in der Form. Und das kann ich jetzt mit den
anderen Größen genauso machen und würde folgendes rausbekommen, ich würde I zeta
Presenters
Zugänglich über
Offener Zugang
Dauer
01:18:54 Min
Aufnahmedatum
2015-11-27
Hochgeladen am
2015-11-30 15:24:27
Sprache
de-DE