Compendium [Kompendium] der populären Mechanik und Maschinenlehre:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wien
Gerold
1846
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Erster Theil.
Mechanik fester Körper.
Seite
Einleitung .............................................. 3
Eigenschaften der Körper.................................—
Eintheilung der Körper, Kräfte; Mechanik und ihre Unterabtheilungen . . 4, 5
Erster Abschnitt.
Statik.
Erstes Kapitel.
Von der näheren Bestimmung der Kräfte, so wie von ihrer
Zusammensetzung und Zerlegung.
Ruhe und Bewegung; Gleichgewicht; nähere Bestimmung der Kräfte . . 6
Zusammensetzung der auf einen I unct wirkenden Kräfte; Mittelkraft . 7
Kräftenparallelogramm..................................................10
Zusammensetzung von Kräften in verschiedenen Ebenen. Beispiele ... 12
Zusammensetzung der auf mehrere I’uncte eines Körpers wirkenden Kräfte 14
Zusammensetzung von parallelen Kräften..............................lö
Mittelpuncl der parallelen Kräfte..................................... 17
Zweites Kapitel.
Vom statischen Momente.
Satz der Momente......................................................... 18
Statisches Moment einer Kraft in Beziehung auf einen Punct...............19
Satz der statischen Momente für parallele Kräfte.........................22
Drittes Kapitel.
Von dem Gewichte, Schwerpunet und der Stabilität der
Körper.
Erklärungen ....................................................23
Mafs für die Massen der Körper; Dichte und specifisches Gewicht . . 24, 25
XII
Sette
Tafel der specifisehen Gewichte einiger Körper......................26
Beispiele über die Anwendung der specifisehen Gewichte..............27
Schwerpunct der L i n i e ............................................2®
j, der ebenen Fl ächen.....................................31
„ der krummen Flächen....................................33
„ der Körper................................................34
Empirische Methode zur Bestimmung des Schwerpunctes.................37
Glcichgewichtsbcdingungen für schwere Körper........................38
Sicheres und unsicheres Gleichgewicht; Mals für die Stabilität .... 39
Viertes Kapitel.
Von den auf Seile oder Schnüre wirkenden Kräften.
Gleichgcwichtsbedingungen eines Körpers, welcher auf einer Schnur frei hin
und her gleiten kann............................................41
Gleichgewichtsbedingungen für mehrere an einem Seile hängende Gewichte
(Scilpolygon)......................................................42
Die Kettenlinie........................................................44
Fünftes Kapitel.
/
Von dem Gleichgewichte der Maschinen, Salz der virtuellen
Geschwindigkeiten.
Erklärungen............................................................46
Der Hebel.
Mathematischer und physischer Hebel................................... 47
Gleichgewichtsbedingungen für den mathematischen Hebel.................48
Eintheilung des Hebels in drei Arten...................................49
Aufgaben und Beispiele über den Hebel..................................50
Gleichgewicht beim physischen oder materiellen Hebel ....... 53
Zusammengesetzter Hebel................................................54
Die Krämerwage. Bedingungen, welche eine solche Wage erfüllen soll . . 55
Die Schncllwage. Eintheilung des Wagbalkens............................57
Die Zeigerwago.........................................................59
Die tragbare Brücken - oder Decimalwage................................60
Die Slrafsen - oder Mauthwage..........................................61
Die deutsche, französische und schwedische Hebladc...............62, 63
Die Rolle.
Feste und bewegliche Rolle.............................................64
Gleichgewichlsbcdingungen für die feste und bewegliche Rolle .... 65
„ an einem Rollensysteme.......................66
am Flaschenzugc..................................68
XIII
Seite
Das Rad an der Welle.
Gleichgewichtsbedingung für das Rad an der Welle...................69
Winden. Gleichgewicht für ein System von Wellrädcm.................71
Verzahnte Räder..................................... 72
Die Wagenwinde; Aufzugmaschinen; Kraniche.......................74, 75
Die schiefe Ebene.
Gleichgewichtsbedingung für einen Körper auf der schiefen Ebene ... 76
Das Lauf- oder Tretrad; die Tretscheibe.........................78, 79
Der Keil.
Redingungcn für das Gleichgewicht am Keil..........................81
Die Schraube.
Bedingung des Gleichgewichtes bei der Schraube.....................83
Dio Schraube ohne Ende; die englische Winde.....................84, 85
Satz oder Princip der virtuellen Geschwindigkeiten ................86
Zweiter Abschnitt.
Dynamik.
Einleitung. Bahn und Richtung. Zeit. Verschiedene Arten der Bewegung 90, 91
Geschwindigkeit. Fortschreitende und drehende Bewegung. Winkelgeschwin-
digkeit ...........................................................92
Erstes Kapitel.
Von den Gesetzen der gleichförmigen und gleichför-
mig veränderten Bewegung und dem Mafse der Kräfte.
Zerlegung und Zusammensetzung der Geschwindigkeiten.
Gesetze für die gleichförmige Bewegung................................94
Beispiele. Mafs für momentan wirkeude Kräfte..........................95
Gröfse der Bewegung. Gleichförmig veränderte Bewegung.................96
Gesetze für die gleichförmig beschleunigte und verzögerte Bewegung . . 97
Mals der constanten Kräfte; Mafs einer veränderlichen Kraft . . . . 98, 99
Von der Zusammensetzung und Zerlegung der Geschwindigkeiten ... —
Zweites Kapitel.
Vom freien und gehinderten Falle der Körper.
Die Schwerkraft erscheint uns als eine constant wirkende Kraft .... 101
Formeln für den freien Fall der Körper.............................102
Vertical aufwärts geworfene Körper.............................. . . 103
Schief geworfene Körper..............................................105
XIV
Soite
Bewegung zweier Gewichte über eine Rolle (Überwucht)..................106
Allgemeiner Ausdruck für die Beschleunigung der Massen................107
Fall oder Bewegung auf der schiefen Ebene....................................108
Fall oder Bewegung über eine krumme Linie . . ........................110
Einfaches und zusammengesetztes Pendel. Schwingungszeit des einfachen
Pendels im luftleeren Raume.................................110, 111
Gesetze der Pendelschwingungen. Mittelpunct des Schwunges . . . 113, 114
Drittes Kapitel.
Von der Centrifugal- oder Fliehkraft.
Bestimmung der Fliehkraft....................................................115
Beispiele....................................................................118
Das Centrifugalpendel........................................................120
Viertes Kapitel.
Von dem Momente der Trägheit und der Bestimmung des
Mittelpunctes des Schwunges.
/ Begriff des Momentes der Trägheit..............................................121
Moment der Trägheit eines Körpers oder Systemes materieller Puncte . . 123
Moment der Trägheit in Beziehung auf eine Achse, welche mit einer durch
den Schwerpunct gehenden parallel ist.....................................—
Moment der Trägheit einer geraden (materiellen) Linie ......................124
„ eines Rechteckes und Parallelopi pedes.............126
jj eines rechtwinklichen und gleichschenkligen Dreieckes 127
„ eines Kreises oder Cylinders und einiger anderer Körper 129
Bestimmung des Mittelpunctes des Schwunges...................................132
Fünftes Kapitel.
Von der Wirkung oder Leistung der Kr äße.
Leistung oder Arbeit einer Kraft.............................................135
Ausdruck für die Leistung einer constanten, einer variablen Kraft . 136, 137
Leistung der Kräfte bei Maschinen, beim verticalen Heben einer Last 138, 139
Motoren, Nutzeffect, Pferdekraft ............................................140
Unterschied zwischen lebendigen und leblosen Motoren. Kraftformel . . . 141
Kraftmesser oder Dynamometer. Anwendung desselben............................143
Tabelle für die Leistungen der Menschen und Thiere...............145, 146
Wirkung oder Leistung der Schwerkraft........................................147
Wirkung oder Leistung durch die lebendige Kraft ausgedrückt .... 148
Wirkung oder Leistung, um in einer blofs trägen Masse eine Geschwindig-
keitsänderung zu erzeugen...............................................149
Aufsammlung von Arbeit in einer trägen Masse..........................150
XV
Scito
Sechstes Kapitel.
Theorie der Kurbel und des Schwungrades.
Erklärung der einfachen, jedoch doppelt wirkenden Kurbel...............152
Zweifache Kurbel...................................................... 154
Dreifache Kurbel. Theorie des Schwungrades............................ 156
Anwendung des Schwungrades............................................. 160
Siebentes Kapitel.
Vom Stofse der Körper.
Erklärung...............................................................163
Stofs unelastischer Körper..............................................164
Verlust an lebendiger Kraft durch den Stofs unelastischer Körper .... 167
Stofs vollkommen elastischer Körper.....................................168
Durch den Stofs vollkommen elastischer Körper iindet kein Verlust an leben-
diger Kraft Statt.................................................... . 169
Stofs von vollkommen elastischen Körpern................................170
Mittelpunct des Stofses.................................................171
Ballistisches Pendel....................................................173
Achtes Kapitel.
Von der Verzahnung.
Zweck und Bedingungen der Verzahnung....................................174
Bestimmung der Krümmung der Zähne.......................................176
Bestimmung der Halbmesser der Räder. Dicke der Zähne....................180
Innere Verzahnung. Verzahnung eines Rades mit einer Zahnstange . . 184, 185
Hebeköpfe für Stampfwerkc, für Stirnhämmer....................186, 187
Winkclverzahnung. Verzahnung bei der Schraube ohne Ende . . . 188, 189
Neuntes Kapitel.
Von den Hindernissen der Bewegung.
Reibung. Mafs der gleitenden Bewegung...................................191
Reibungscoefficient und Arbeit oder Wirkung der Reibung.................192
TabeUen für die Reibungscoefficienten von der Ruhe aus und wahrend der
Bewegung...................................................... 194, 195
Reibung auf der horizontalen, auf der schiefen Ebene..........195, 196
Reibung am Keil; Reibung bei der Schraube.....................198, 199
Reibung an den Zähnen der Räder; Reibung eines Cylinders auf seiner Basis 200
Drehende oder Zapfenreibung.............................................201
Tabelle für die entsprechenden Coëfficiënten............................203
Zapfenreibung am Rad an der WeUe; detto am Flaschenzugc . . . 204, 205
Reibung eines Seiles über einen Cylinder ...............................206
XVI
Seite
Wälzende oder rollende Reibung. Frictionsrollcn................... 207, 208
Der P r o n y’sche Zaum ................................................210
Unbiegsamkeit oder Steifheit der Seile..................................211
Unbiegsamkeit des Seils beim Rad an der Welle...................... . 213
Steifheit der Seile beim Flasohenzuge; Steifheit der Ketten.............214
Zehntes Kapitel.
Von der Festigkeit der Materialien.
Absolute Festigkeit........................................................215
Modul der Elasticitat......................................................216
Tabelle für die absolute Festigkeit mehrerer Körper........................218
Relative Festigkeit........................................................220
Körper von gleichem Widerstande............................................224
Werthe der Brechungscoeificienten. Tabelle dafür...........................225
Stärke der Wellzapfen................................................... . 227
Stärke der Zähne und Kämme............................*.................228
Biegung elastischer Körper. Bestimmung des Moduls der Elasticitat 230, 231
Grofste Belastung mit Rücksicht auf die Biegung............................232
, Rückwirkende Festigkeit......................................................235
Torsionsfesligkeit ................................................ . 238
Röhrenstärke ..............................................................242
Eilftes Kapitel.
Von den allgemeinen Eigenschaften der in Bewegung be-
findlichen Maschinen.
Erklärungen................................................................245
Arbeitsverlust der belegenden Kraft........................................246
Zweck der Maschinen........................................................247
Das Perpetuum Mobile!......................................................249
Beharrungsstand............................................................250
Einilufs einer periodischen Bewegung auf den Nutzeffect....................251
Nachtheil der Stöfse bei Maschinen.........................................252
Vorzüge der gleichförmigen Bewegung bei Maschinen............................—
Veränderliche Bewegung bei Maschinen..................................... 254
Regulirung der Bewegung......................................................—
Moderatoren.......................... ..................................256
Regulatoren................................................................257
Centrifugal - Regulator................................................... 258
Umwandlung oder Transformation der Bewegung................................261
WWfsches Parallelogramm....................................................266
XVII
Zweiter Tlieil.
Mechanik flüssiger Körper.
Erster Abschnitt.
Hydrostatik.
Erstes Kapitel.
Von den Eigenschaften und Gleichgewichtsbedingungen der
tropfbar flüssigen Körper.
Seite
Ilaupteigensohaften der tropfbar flüssigen Körper ..................271
Princip des gleichen Druckes nach allen Richtungen................272
Gestalt der freien Oberfläche. Druck auf den Roden eines Gcfäfses . . . 274
Seitendruck..................................·....................276
Mittelpunct des Druckes.............................................279
Communicirende Gefäfso............................................280
Druck der Flüssigkeiten auf eingetauchte Körper...................281
Aufgaben über die Bestimmung der spec і fischen Gewichte . . . 283
Gleichgewichtsbedingungen für schwimmende Körper....................286
Zweiter Abschnitt.
Hydrodynamik oder Hydraulik.
Erstes Kapitel.
Von dem freien Ausflusse des Wassers aus Gefafsen.
OAusflufs bei coustanten Druck höhen.
Ausflufs aus Boden - oder horizontalen Öffnungen....................288
Tabelle für die Fallgeschwindigkeiten...............................290
Gröfse des ReductionscoelFicieuten..................................291
Ausflufs aus Seitenöffnungen........................................293
Tabelle für die betreffenden Reductionscoefficienten................295
Beispiele...........................................................297
Untergetauchte Öffnungen. Seitenausflufs bei geringen Druckhöhen . . . 298
Beispiele und Aufgaben............................................. 300
b) Ausflufs bei abnehmenden Druckhöhen.
Entwicklung der betreffenden Formeln................................301
Beispiele...........................................................302
*
xvin
Seite
Zweites Kapitel.
Von dem Ausflüsse des Wassers aus einem Behälter in
einen andern.
Wenn der Wasserspiegel in beiden Behältern constant bleibt.........304
Bei veränderlichem Wasserspiegel in dem einen oder andern Gcfäfse . . . 305
Drittes Kapitel.
Von der Bewegung des Wassers in Röhrenleitungen.
Einleitung.............................................................307
Formeln für Röhrenleitungen, welche ganz offen sind....................309
Formeln für am untern Ende verengte Leitungen..........................311
Viertes Kapitel.
Von dem Drucke des Wassers gegen die obere Wand fläche
einer Röhrenleitung.
Ableitung des Bern nullt’sehen Satzes über diesen Druck..............313
Bestimmung dieses Druckes durch das Piezometer.......................316
Fünftes Kapitel.
Von der Leitung des Wassers in Canälen.
Einleitung...........................................................317
Relation zwischen den verschiedenen Geschwindigkeiten des Wassers in dem-
selben Canale................................................319
Sechstes Kapitel.
Von dem Stofse des Wassers gegen eine Tafel oder Schaufel
und dem Widerstande des Wassers gegen Körper} welche
in demselben bewegt werden.
Erklärung. Stofs eines isolirten Wasserstrahls.........................320
Stofs und Widerstand im unbegrenzten Wasser............................324
Tabelle für den Widerstandscocflicienten...............................326
Widerstand einiger von krummen Flächen begrenzter Körper...............328
Stofs im begrenzten Wasser. Effect des Wasserstofses ....... 330
Siebentes Kapitel.
Von den Wasserrädern.
Einleitung. Fallhöhe des Aufschlagwassers......................33t
Verlust an lebendiger Kraft. Eintheilung der Wasserräder.......332
XIX
6tfite
Unterschlächtige Wasserräder.
Das Rad im Schufs- oder Schnurgerinne.................................333
Durchmesser des Rades. Anzahl der Schaufeln...........................335
Schaufelstellung. Theoretischer Effect eines solchen Rades............336
Nutzeffect eines solchen Rades........................................337
Das Rad im freien Strome..............................................339
Ruderräder der Dampfboote.............................................340
Poffcehtf’schcs Wasserrad........................................... 342
Nutzeffect dieses Rades.............................................. 344
Zellenräder.
Erklärung.............................................................346
Obcrschlächtige Wasserräder.
Construction der Zellen...............................................347
Effect dieser Räder...................................................349
Mittel - oder rücken sc hlächtige Räder.
Erklärungen...........................................................353
Effect dieser Räder...................................................355
Kropfräder.
Erklärung.............................................................356
Effect dieser Räder...................................................357
Erfahrungsresultate ..................................................358
Beispiele.............................................................359
Uorizontale Wasserräder.
Erklärung.............................................................363
Horizontale Stofs- und Druckräder............................. 363, 364
Reactionsräder........................................................366
Nutzeffecl............................................................368
WAi /fta’sche oder Schottische Turbine................................369
Effect dieser Turbine.................................................371
FoitnieymntiobG Turbine ..............................................373
Wirkungsart und Nutzeffect dieser Turbine..................... 374, 375
Bestimmungen der Hauptdimensionen derselben . ........................377
Achtes Kapitel.
Von der Wassersäulenmaschine.
Erklärung.............................................................381
Effect der Wassersäulenmaschine .................................... 3S3
**
XX
Seit«
Neuntes Kapitel.
Von den Pumpen.
Erklärung......................................................386
Saug- und Hebepumpe.
Wesentliche Bestandteile einer Säugpumpe ......................386
Wirkungsart der Säugpumpe......................................388
Grölste Ansaughöhe. Nöthige Betriebskraft sainmt Beispiel......389
Druckpumpen.
Erklärung. Kolben und Ventile..................................395
Nöthige Betriebskraft sammt Beispiel...........................396
Vereinigtes Saug- und Druckwerk.
Beispiel (die Kaiser-Ferdinands-Wasserleitung in Wien)...........399
Feuerspritzen.
Erklärung und Effect einer Feuerspritze..........................401
Beispiel........................................................ 403
Dritter Abschnitt.
Aerostatik.
Einleitung.......................................................405
Gleichgewicht der Luft. Druck der Atmosphäre.....................406
Mnriotte’sches Gesetz. Ausdehnung der Luft durch Wärme...........408
Zahlcnangabcn über die Ausdehnung mehrerer fester Körper.........409
Dichte der Luft- und Gasarten....................................410
Manometer........................................................412
Theilung der Scala...............................................414
Erstes Kapitel.
Von den Aerostaten.
Erklärung. Beispiel.............................. . . 416, 417
Vierter Abschnitt.
Aerodynamik.
Erstes Kapitel.
Von dem Ausflüsse der Luft aus Behältern.
Einleitung.......................................................419
Betreffende Formeln............................................ 420
Beispiele.................................................... 423
XXi
Seite
Zweites Kapitel.
Von der Bewegung der Luft in Röhrenleitungen.
Entwicklung der betreffenden Formeln. Beispiele.....................425
Drittes Kapitel.
Von den Gebläsen.
Erklärung. Verschiedene Gattungen von Gebläsen......................430
Das Cylindergebläse.................................................433
Windregulatoren.....................................................434
Nutzeffect des Cylindergebläses.....................................436
Beispiele.......................................................... 439
Viertes Kapitel.
Von dem Widerstande und Stofse der Luft.
Erklärung...........................................................440
Beispiele...........................................................442
Fünftes Kapitel.
Von den Windrädern f Windflügeln).
Erklärung...........................................................446
Effect der Windflügeln...................................... ■ 447
Sechstes Kapitel.
Von der bewegenden Kraft des Wasserdampfes.
Wesentliche Eigenschaften des Wasserdampfes.........................449
Tabelle für die Dampfspannung bei verschiedener Temperatur..........451
Unterschied zwischen Gasen uud Dämpfen..............................453
Tabelle für das relative Volumen des Wasserdampfes..................455
Formeln, um das relative Volumen des Dampfes aus dessen Spannung zu
finden.........................................................457
Die zur Dampfbildung nöthige Wärme..................................458
Condensirung des Dampfes........................................... 459
Geschwindigkeit des ausströmenden Dampfes...........................460
Ileizkraft verschiedener Brennmaterialien...........................462
Siebentes Kapitel.
Von den Dampfmaschinen.
Erklärung. Eiutheilung der Rolbenmaschineu..........................464
Die doppelt wirkende lUof/’sche Dampfmaschine.......................466
XXII
Seite
Der Dampfkessel........................................................467
Gröfse der Heizfläche..................................................468
Gröfse des ganzen Kessels .............................................470
Gröfse des Schornsteines...............................................471
Beispiele..............................................................474
Sicherheitsventile.................................................... 475
Stärke oder Dicke der Kesselbleche.....................................476
Die eigentliche Dampfmaschine..........................................478
Berechnung des Nutzeffedes der Dampfmaschinen.
Gewöhnliche oder ältere Theorie........................................482
Beispiel...............................................................486
Berechnungsmethode der englischen Ingenieure...........................487
Beispiele für Expansionsmaschinen mit Condensation.....................488
„ ohne Condensation.....................489
Tabelle für den Nutzeffect der Dampfmaschinen nach den verschiedenen Sy-
stemen ...........................................................490
Theorie der Dampfmaschinen nach Pumbour............................ . 491
Anwendung nach dieser Theorie auf Hochdruckmaschinen ohne Condensation 499
л, auf die War/’schc Niederdruckmaschine......................501
% auf die Cornwall’sehe Maschine mit Expansion und Condensation 503
L о с ото ti V m as c hinc ........................... .... 505
Beispiel hierüber......................................................510
Berechnung des Widerstandes, welchen die Kolbenflächen bei Bewegung
eines Eisenbahnzuges zu überwinden haben............................—
Beispiele hierüber.....................................................512
Gröfse der Leistung einer Pferdekraft, ausgedrückt durch das Fortschaffen
einer bestimmten Last auf der Eisenbahn...........................515
TredgoM’sehe Regeln zur einfachen Berechnung der Locomotive .... 517
Tabelle zur Berechnung der Wirkung des Dampfes bei verschiedenen Expan-
sions Verhältnissen . ,................................................521
Schiffs-Dampfmaschinen.
Einleitung.............................................................523
Wirkung oder Arbeit der Schaufel - oder Ruderräder.....................526
Relation zwischen der Kraft der Maschinen und den Dimensionen des Schiffes 530
Verwendung der Dampfboote zum Remorquiren..............................532
Einflufs des Gewichtes der Maschine auf die Geschwindigkeit des Schiffes . 533
Beispiel...............................................................538
. Achtes Kapitel.
Berechnung einiger %um Verarbeiten der Stoffe und Materia-
lien bestimmten Maschinen.
Einleitung.............................................................542
XXIII
Mahl müh len.
Erklärung..................................
Notlüge Betriebskraft .....................
Beispiel...................................
S tampfwerke.
... 545
. . 546
Beispiel............· · · . » .....549
Hammerwerke. ... 552
. 553
... 559
Dampfhammer. ... 562
S ä g m ü h 1 e n. .... 565
... 570
.... 576
.... 578
.... 581
Angaben
einiger Mafse, Gewichte und sonstiger in der ausübenden Mecha-
nik am häufigsten vorkommenden Gröfeen.
Österreichische Mafse und Gewichte......................583
Vergleichung der Mafse.
a) Des Französischen mit dem Wiener ......
b) Des Englischen mit dem Wiener..........
c) Des Französischen mit dem Englischen...
Vergleichung der Gewichte.
«) Des Französischen mit dem Wiener.....................................587
h) Des Englischen mit dem Wiener........................................—
c) Des Französischen mit dem Englischen.................................—
Vergleichung des Preufsischen Mafses und Gewichtes......................—
Vergleichung des Baierischen Mafses und Gewichtes.......................588
Vergleichung des herzoglich Baden’schen Mafses und Gewichtes , . . . 589
Vergleichung des Grofsherzogl. Hessen’schen Mafses und Gewichtes ... —
584
585
586
Seite
. 542
. 543
. 544
XXIV
Seile
Verschiedene Angaben über Brennstoffe.
Holzgewicht.............................................. . ... 590
Kohlengewicht.............................................................. —
Heizkraft des Holzes, der Holzkohlen und des Torfes.......................591
Heizkraft der Torf-, Braun- und Steinkohlen, dann der Kohks und des
Anthracits...........................................................592
Heizkraft nach Moriti’s Angaben.............................................—
Gewicht von 1 Kubikfufs verschiedener Substanzen, nach Monn’s Angaben 594
Gewichtstabelle für Eisenbleche...........................................595
Gewicht von 1 Kubikfufs destillirtem Wasser, in den verschiedenen Landes-
mafsen und Gewichten . . . ·...........................................—
Werthe von g oder der Beschleunigung der Schwere, nach dem betreffen-
den Landesmafse .......................................................—
Streck - und Dehnbarkeit der Metalle .....................................596
Tafel der specilischen Gewichte mehrerer Körper ............................—
Numerische Werthe einiger anderer Gröfsen ................................599
Literatur ................................................................601
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