Главная > ИНТЕГРИРУЕМЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ И АЛГЕБРЫ ЛИ (А.М. ПЕРЕЛОМОВ)
<< 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

Мы ограничимся рассмотрением простейшего случая плоского движения (Эйлер, 1760 [164], Лагранж [229]). Гамильтониан в этом случае имеет вид
\[
H=\frac{1}{2}\left(p_{1}^{2}+p_{2}^{2}\right)+U\left(q_{1}, q_{2}\right), \quad U\left(q_{1}, q_{2}\right)=-\left(\frac{\alpha_{1}}{r_{1}}+\frac{\alpha_{2}}{r_{2}}\right),
\]

где
\[
r_{1}=\sqrt{(x-c)^{2}+y^{2}}, \quad r_{2}=\sqrt{(x+c)^{2}+y^{2}}
\]
– расстояния до притягивающих центров.

В этом случае также имеется дополнительный, квадратичный по импульсам интеграл движения, обобщающий компоненту вектора Лапласа $A_{1}$ для одного центра, а именно
\[
I=\frac{1}{2}\left(l^{2}-c^{2} p_{2}^{2}\right)+c q_{1}\left(\frac{\alpha_{1}}{r_{1}}-\frac{\alpha_{2}}{r_{2}}\right) .
\]

Для интегрирования уравнений движения перейдем к эллиптищеским координатам
\[
\xi=\frac{1}{2}\left(r_{1}+r_{2}\right), \quad \eta=\frac{1}{2}\left(r_{2}-r_{1}\right),
\]

откуда
\[
c x=\xi \eta, \quad c y=\sqrt{\left(\xi^{2}-c^{2}\right)\left(c^{2}-\eta^{2}\right)}, \quad r^{2}=\xi^{2}+\eta^{2}-c^{2} .
\]

Гамильтониан (2.10.1) теперь принимает вид
\[
H=\frac{1}{2} \frac{1}{\xi^{2}-\eta^{2}}\left\{\left(\xi^{2}-c^{2}\right) p_{\xi}^{2}+\left(c^{2}-\eta^{2}\right) p_{\eta}^{2}\right\}-\frac{k \xi+k^{\prime} \eta}{\xi^{2}-\eta^{2}},
\]

где
\[
k=\alpha_{1}+\alpha_{2}, k^{\prime}=\alpha_{1}-\alpha_{2} .
\]

Интегрируя уравнения движения методом разделения переменных, получаем
\[
\frac{d \xi}{\sqrt{R(\xi)}}=\frac{d \eta}{\sqrt{S(\eta)}}=d s, d t=\left(\xi^{2}-\eta^{2}\right) d s,
\]

где
\[
\begin{array}{l}
R=2\left(\xi^{2}-c^{2}\right)\left(E \xi^{2}+k \xi+\gamma\right), \\
S=-2\left(c^{2}-\eta^{2}\right)\left(E \eta^{2}-k^{\prime} \eta+\gamma\right) .
\end{array}
\]

Интегрируя уравнения (2.10.8), получаем выражения для $\xi(s)$ и $\eta(s)$ через эллиптические функции.

Подробное качественное исследование этого движения можно найти в книге [38] .

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru