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diese Geschwindigkeit von dem Widerstande ab, dem die Kraft des Rades das Gleichgewicht
halten muß. Da die wegen des Stoßes verlorene Geschwindigkeit = u — x ist, so ist die
dazu gehörige lebendige Kraft — M (u — x)2; wogegen das einfließende Wasser, da es sich
nach dem Stoße mit einer Geschwindigkeit — x bewegt, eine lebendige Kraft — Mx2 behält,
und es bleibt daher von der ganzen, dem einfließenden Gewässer beiwohnenden bewegenden
Kraft nur übrig:
Mu2 — Mx? — M(u—x)?.
Der Werth dieses Ausdruckes muß — o sein, wenn der Widerstand — o oder unendlich
ist, und die zugehörigen Werthe von x sind x — u und x —0. Zwischen diesen beiden Grenzen, ¬
für deren jede der Effect — o wäre, giebt es einen Werth von x, für welchen der vorstehende ¬
Ausdruck ein Maximum wird. Durch die Differenzialrechnung findet man den fragliMu? ¬
chen Werth von x — „, und dann ist die der Maschine mitgetheilte lebendige Kraft
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Daher leisten Schaufelräder ihren größten Effect, wenn die Geschwindigkeit der Schaufeln
halb so groß, wie die des dagegen strömenden Wassers ist, und der gedachte größte Effect beschränkt ¬
sich darauf, daß die Hälfte der dem Strome inwohnenden lebendigen Kraft benutzt
werden kann.
Diese Resultate kommen mit denen, welche Smeaton geradezu aus Versuchen abgeleitet
hat, beinahe überein.
Von den Rädern mit Zellen. (Oberschlächtige Räder.)
Räder dieser Art werden bloß durch das Gewicht des Wassers bewegt, wenn dieses tangential ¬
auf das Rad und mit einer Geschwindigkeit in die Zellen strömt, welche der eines
Punktes im Theilrisse gleich ist. Wenn die Geschwindigkeit des Rades kleiner, als die des zufließenden ¬
Wassers ist, so wirkt das letztere durch den Stoß und durch sein Gewicht zugleich.
Wir wollen diese beiden Fälle nach einander untersuchen.
Nennt man im ersten Falle die Geschwindigkeit des Rades im Theilrisse u und II die lothrechte ¬
Höhe des durch die fortwährend mit Wasser angefüllten Zellen eingenommenen Bogens,
so findet man, daß das Wasser, wenn es von derselben Höhe frei herabfiele, eine Geschwindigkeit ¬
— Ju2 + 2gH erlangt haben würde, weil es im Rade schon mit der Geschwindigkeit u
ankommt. Diese im Wasser enthaltene lebendige Kraft ist daher in diesem Falle — M (u2 + 2gH),
wo M wie vorher die Größe der in jeder Zeiteinheit zufließenden Wassermenge bedeutet. Allein
das Wasser fließt ohne relative Geschwindigkeit aus den Zellen ab, folglich mit einer absoluten
Geschwindigkeit — u; der Verlust an lebendiger Kraft ist daher — Mu' und die zur Ueberwindung ¬
des Widerstandes noch übrig bleibende lebendige Kraft = M. 2gH.