Главная > ДИНАMИЧЕCKИE CИCTEMЫ (Д.Биркгоф)
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

Предположим, что рассматриваемые три тела, которые мы будем считать материальными точками, находятся в точках $P_{0}, P_{1}, P_{2}$ и имеют массы $m_{0}, m_{1}, m_{2}$ соответственно. Обозначим расстояние $P_{0} P_{1}$ через $r_{2}$, расстояние $P_{0} P_{2}$ через $r_{1}$ и расстояние $P_{1} P_{2}$ через $r_{0}$. Если мы теперь положим
\[
U=\frac{m_{0} m_{1}}{r_{2}}+\frac{m_{0} m_{2}}{r_{1}}+\frac{m_{1} m_{2}}{r_{0}}
\]

и если $x_{i}, y_{i}, z_{i}(i=0,1,2)$ будут декартовы координаты соответствующего тела $P_{i}$, а $x_{i}^{\prime}, y_{i}^{\prime}, z_{i}^{\prime}$ будут составляющими скорости этого тела, то уравнения движения могут быть записаны в виде девяти уравнений второго порядка:
\[
m_{i} \frac{d^{2} x_{i}}{d t^{2}}=\frac{\partial U}{\partial x_{i}}, m_{i} \frac{d^{2} y_{i}}{d t^{2}}=\frac{\partial U}{\partial y_{i}}, m_{i} \frac{d^{2} z_{i}}{d t^{2}}=\frac{\partial U}{\partial z_{i}} \quad(i=0,1,2),
\]

которые, очевидно, представимы как уравнения Лагранжа; они могут быть также записаны как восемнадцать уравнений первого порядка:

которые, разумеется, могут быть легко превращены в уравнения типа Гамильтона. Мы не будем здесь делать этого преобразования, которое может быть произведено обычным способом, а также не станем

высказывать обычные вариационные принципы, которые могут быть применены к данному случаю (см. главу II).

Интеграл, выражающий принцип сохранения энергии, будет, как легко видеть, иметь вид
\[
\frac{1}{2} \sum m_{i}\left(x_{i}^{\prime 2}+y_{i}^{\prime 2}+z_{i}^{\prime 2}\right)=U-K,
\]

где $K$ – постоянная интегрирования.
Кроме этого интеграла имеется, разумеется, еще шесть линейных интегралов количества движения, которые означают, что центр тяжести движется по прямой линии с постоянной скоростью; если мы выберем систему координат таким образом, чтобы центр тяжести был неподвижен и находился в начале координат, то эти шесть интегралов примут вид
\[
\left.\begin{array}{rl}
\sum m_{i} x_{i} & =\sum m_{i} y_{i}=\sum m_{i} z_{i}=0, \\
\sum m_{i} x_{i}^{\prime} & =\sum m_{i} y_{i}^{\prime}=\sum m_{i} z_{i}^{\prime}=0 .
\end{array}\right\}
\]

Имеются также три интеграла площадей. Если мы возьмем их относительно осей координат, то эти три интеграла примут вид
\[
\left.\begin{array}{l}
\sum m_{i}\left(y_{i} z_{i}^{\prime}-z_{i} y_{i}^{\prime}\right)=a, \\
\sum m_{i}\left(z_{i} x_{i}^{\prime}-x_{i} z_{i}^{\prime}\right)=b, \\
\sum m_{i}\left(x_{i} y_{i}^{\prime}-y_{i} x_{i}^{\prime}\right)=c,
\end{array}\right\}
\]

где $a, b, c$ суть постоянные интегрирования.
Эти десять интегралов представляют собой все известные существенно независимые интегралы нашей системы.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru