Пред.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 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 ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
Мы переходим теперь к движению точки, притягиваемой двумя нешодвижными центрами. Ограничимся сначала тем случаем, когда движение происходит в плоскости, что будет всегда иметь место, если направление начальной скорости лежит в одной плоскости с прямой, соединяющей неподвижнье центры. эту прямую возьмем за ось пе พมก По основному свойству эллинса кроме того подетановка дает, как мы знаем, уравнение поәтому будем иметь: јади подетавить әти выражения в силовую фунвцию го получитед Нсли нодетавим то значение и так как, введя произвольную постоянную то поғучим: Еели мы хотим телерь’ избавиться от иррациональности под знаком квадратного корня. тก полагаем и получаем: Из равенства (4) получатся интегральные уравнения в форме: Лагранж в первом томе туринских мемуаров старалея найти такисилы, которые можно присоединить в притяжению в двум неподвижным центрам, чтобы эйлерово решение задачи иродолжало иметь место. Хотя это исследование не шривело ни к какому существенному результату, тем не менее оно представляет огромный интерес и притом не только при тог- следовательно в правую часть уравнения в частных проивводных, т. е. в При помощи вышенаписанных формул мы решили голностью задачу притяжения точки к двум нешодвижным цептрам, когда движение происходит в плоскости; теперь остается только свести более общий случай к этому. Әто достигается при помощи принципа площадей. Чтобы рассмотреть задачу в ее напбольшей общности, мы предположим. что точка притягивается не, двумя, а произвольным числом пеподвнжных. центров, лежащих на одной прямой. В этом случае, и даже в более общем, когда присоединяется еще постоянная сила, параллельная той же прямой, имеет место принцип площадей по отношению к плоскости, перпепдикулярной в этой црямой. Если теперь начальная скорость движущейся точки лежит в одной плоскости с этой прямой, то всё движение происходит в этой плоскости, и нет необходимости приненять теорему площадей. Напротив, если начальная скорость не лежит в одной плоскости с той прямой, то точка описывает кривую двоякой кривизны. Іри этом очень выгодно разложить движение на два; в самом деле, предположим, что через точку и терез прямую, содержащую центры, проведена плоскость; предетавим себе, что эта шлокость врацается вогруг прямой и кроме того точка двигается по врацаюцейся плоскости. Это разложение, которое возможно при всех обстоятельствах, в общем случае не дает пикакого ущрощения, но в рассматриваемом случае можно, благодаря принципу площадей, совершенно отделить движение точки в поскости от врацательного движения, так что мы разыскиваем сначала движение точки по плоскости, а шоеле того как оно найдено, получаем простой квадратурой угол вращения этой плоскости (отсчитанный от некоторого огределенного ее положения). Дифференциальные уравнения движения точки но вращающейся шлоскости отличаются, как мы увидим, от дифференциальных уравнений, получаемых, когда движение вообще остается илоским, только тем, что присоединяетея член, пропорциональный тогда имеет место условное уравнение Чтобы теперь отделить движение точки в плоскости, проходящей через ось так что Два последние члена, будучи соединены в один, дают: откуда, па основании известной формулы получаем: восподвовавиись теперь теоремой площадей, окончательно получаем выр-женге Таким образои мы имеем уравнение: Нусть теперь и ноэтому Таким образом мы получим оба уравнения движения точки по вращающейся плоскости в виде Так как теперь в расматриваемом нами случае силы совершенно не зависят от угла врацения так что ; определитея формулой Слецовательно мы свели первоначальную систему дифференциальных уравнений шестого порядка в Если мы знаем два интеграла этой системы, то третий получим по принипу последнего множителя, а после этого найдем время помощью одной квадратуры. Если например все переменные ке кағ взятый по Чтобы тешерь шолностью решить задачу, нужно только знать два интеграла системы третьего порядка (7). Но один из этих интегралов дает теорема живой силы, которая, как известно, всегда имеет место при притяжениях к неподвижным центрам и при взаимных притяжениях. В самом деле, в уравнении шоложим цля рассматриваемого случая далее имеем йи, так как по принцищу шлощадей и следовательно получим: эо и есть интегральное уравнение системы (7). Если имеются только два неподвижных центра, то мы пайдем это интегральное уравнение по методу, изложеншому в начале этой лекции. Координаты Для того, чтобы дифференциальное уравнение (1), после присоединения этого члена к силовой функции, можно было бы всё же интегрировать по прежнему методу, этот член должен допускать приведение к форме и это на самом деле имеет место, так как согласно равенству (2) и разложением на простейшие дроби получим: Такнм обравом к правой части уравнения (3) или, что то же, н поэтому мы получим тешерь следующее уравнение в частных пронвводных: Из этого уравнения получится: к отсюда дифференцированием по постоянной Это есть уравнение кривой, которую описывает движущаяся точка на вращающейся шлоскости. Теперь нам остается еще ошределить угол вращения в величинах вместо г это выражение, бупучи умножено на не дает непосредотвенно полного дифференциала и может быть превращено в таковой только с помощью имеющего место для переменных Этой трудности можно избежать, если задачу притяжения к двум неподвижным центрам полностью свести тагже для пространства к уравнению в частных производных, не входя в частные рассмотрения. Обций вид уравнения в частіых производных ді свободного движения, когда имеет место теорема живой сниы, есть Если мы вместо то получим: Так как в те и уравнение в частных производных для 才то дифференцильное уравнение совпадает в точности с тем, которое мы получили выше приведением движения в пространстве к движению по вращающейся плоскости; так как проивведенное там рассмотрение ноказало, что от из которых первое то же самое, которое ми уже нашли выше, в то время ґак второе дает значение где а время выразится при помощи уравнения Шосле вылолнения дифференцирований мы получаем следующие готовые формулы
|
1 |
Оглавление
|