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Aus dem Archiv der Deutschen Seewarte — 1902 No. 1 —
I. Ableitung der Ausdrücke für die auf eine Nadel, deren Drehungspunkt ausserhalb derselben liegt,
wirkenden Kräfte und die dadurch hervorgebrachte Ablenkung.
In der nebenstehenden Figur 2 sei ns eine der Nadeln einer Kompassrose, ihre Mitte sei c und der
Drehungspunkt (das Hütchen der Rose) liege in c t , N'S' sei die Projektion eines Magnetstabes (NS), dessen
Axe um den Winkel i!> gegen die Vertikale geneigt sei,
auf die Horizontal-Ebene durch die Nadel ns. Die Mitte
des Stabes NS liege um die Grösse f 0 oberhalb der ge
nannten Ebene. C’ sei die Projektion des Mittelpunktes,
('C) und a’ diejenige eines beliebiges Punktes (a) des
Stabes NS. MM’ resp. mm' und m\m' x sei die Rich
tung des magnetischen Meridians und c, I) resp. c t E
die x- resp. y-Axe des Koordinatensystems, nach welchem
die von NS auf ns ausgeübte magnetische Kraft zerlegt
werden soll. Endlich sei b ein beliebiger Punkt in der
Nadel ns.
Es mögen nun folgende Bezeichnungen eingeführt
werden
Cd = e 0 , C'ci = ci 0 = Vel—fl
ü 7
= h
Ca — f, also C'a' — 'gsin ip, bc = S’, ferner die Winkel m\(]' = «, MC'N' = ß, men = <5 und
DcyC' = e.
Denken wir uns, wie vorher bei der einfachen zentralen Nadel, eine Kraft Hwelche den auf die
excentrische Nadel ns (die man sich durch ein jenseits Ci angebrachtes Gegengewicht ausbalanzirt zu denken
hat) einwirkenden magnetischen Kräfte der Erde und des Schiffes das Gleichgewicht hält, so ist zunächst
klar, dass die Richtung dieser Kraft notliwendig durch den Drehungspunkt Ci gehen muss, weil sonst kein
Gleichgewicht stattfinden könnte. Dieselbe fällt also nicht mehr, wie bei der zentralen Nadel, mit der Rich
tung dieser zusammen, sondern ist als Resultante zweier Kräfte anzusehen, von denen die eine H' cos y in
die Richtung der Nadel ns, die andere ITsin y in die Richtung c<\ senkrecht auf ns fällt; y ist also der
von einer durch gezogenen Linie, in deren Richtung IT wirkt, mit der Nord-Süd-Linie der Rose gebildete
Winkel, dessen Bedeutung sich nachher ergeben wird. Die a-Axe <■ i D des Koordinatensystems bildet folglich
mit H’ nicht wie bei der zentralen Nadel den Winkel sondern den Winkel i’—y, und die Kraft-Kompo
nente in der x-Axe ist = H'cos(£’—y) = H' cosy cos -f-H' siny sinkann demnach als aus zwei Theilen
bestehend angesehen werden, von denen der eine parallel der x-Axe, der andere parallel der y-Axe ist und
unter gleichem Winkel au ihren resp. Hebelarmen angreifen. Analog wird die Komponente in der y-Axe
= — H' sin (£'— y) — —H' cosy sinf+H' sinycosC, besteht also auch aus zwei Theilen, die resp. parallel
der y- und der x-Axe sind. Da der Erdmagnetismus in der Richtung des magnetischen Meridians wirkt,
seine Komponenten in den drei Koordinaten-Richtungen demnach wie vorher IIcos 'C, —11 sin 'C und Z sind,
so folgt, dass die Komponenten der Wirkung des magnetischen Punktes a des Stabes NS auf den Punkt h
der Nadel es sind, welche in der angegebenen Weise zerlegt werden müssen, indem dieselben als die Summe
zweier Kräfte dargestellt werden, welche an den auf einander senkrechten Hebelarmen bc und bh\ unter
demselben Winkel angreifen.
von dem in dem Punkte a enthaltenen Magnetismus dm auf den Magnetismus dm' in b ausgeübte
Die
Abstossungskraft ist =
Dies lässt sich in eine liorizotale nach der Richtung a'b wirkende, und
, Tr , .1 , t>. ,, , , , , dm dm' a'b . dm dm' aa'
eine vertikale Komponente m der Richtung aa zerlegen, welche resp. = —, und = —. .... ,
1 Co,* («Op ab (ab)* ab
sind. Erstere ist wieder in zwei Komponenten, die parallel Ci D und c\ E sind, zu zerlegen, welche durch
Multiplikation resp. mit und ergeben. Um die Drehungsmomente zu erhalten, sind diese Ivompo-
a'b a'b
nenten noch mit den Hebelarmen b c und bbi, an denen sie angreifen, zu multipliziren.
erhalten wir die Kraft-Komponenten:
Auf diese Weise