Главная > ДИНАМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ (Д.Бирктоф)
<< 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

Выведенным здесь формулам преобразований можно придать весьма изящный вид для случая систем с двумя степенями свободы ${ }^{1}$. В этом случае дифференциальный элемент
\[
L_{2} d t^{2}=\frac{1}{2}\left(a_{11} d q_{1}^{2}+2 a_{12} d q_{1} d q_{2}+a_{22} d q_{2}^{2}\right)
\]

можно рассматривать как квадрат элемента длины дуги некоторой двумерной поверхности. Выбирая за $\bar{q}_{1}$ и $\bar{q}_{2}$ координаты изотермической сети на этой поверхности, мы будем иметь для квадрата элемента дуги выражение
\[
\frac{1}{2} \lambda\left(d \bar{q}_{1}^{2}+d \bar{q}_{2}^{2}\right) .
\]

Следовательно, если мы возьмем $\mu$ равным $\frac{1}{\lambda}$ и произведем вышеуказанное (см. предыдущий параграф) преобразование $t$, то этим самым мы приведем $\lambda$ к единице.

Для данной лагранжевой системы с двумя степенями свободы и данной постоянной энергии 0 существуют переменные вышеописанного типа, в которых главная функиия $L$ имеет вид:
\[
L=\frac{1}{2}\left(q_{1}^{\prime 2}+q_{2}^{\prime 2}\right)+\alpha q_{1}^{\prime}+\beta q_{2}^{\prime}+\gamma .
\]
${ }^{1}$ См., например, мою статью «Dynamical Systems with Two Degrees of Freedom», Trans. Amer. Math. Soc., vol. 18 (1917), sections 2-5.

Уравнения движения и интеграл энергии получают в этом случае нормальную форму:
\[
\begin{array}{c}
q_{1}^{\prime \prime}+\lambda q_{2}^{\prime}=\frac{\partial \gamma}{\partial q_{1}} ; \quad q_{2}^{\prime \prime}-\lambda q_{1}^{\prime}=\frac{\partial \gamma}{\partial q_{2}} \\
\left(\lambda=\frac{\partial \alpha}{\partial q_{2}}-\frac{\partial \beta}{\partial q_{1}}\right) ; \quad \frac{1}{2}\left(q_{1}^{\prime 2}+q_{2}^{\prime 2}\right)=\gamma
\end{array}
\]

Далее, если рассматривать $q_{1}$ и $q_{2}$ как прямоугольные координаты материальной частицы с массой, равной единице, движущейся на плоскости, то из приведенных уравнений следует, как легко видеть, что частица движется под влиянием поля сил, вызванного потенциальной энергией $-\gamma$, и силы, равной по величине $\lambda v$ (где $v$ означает скорость) и направленной перпендикулярно к направлению движения.

Всякую такую лагранжеву систему с двумя степенями свободы можно рассматривать как материальную частицу на плоскости, находяшуюся под действием консервативного поля сил, вызванного потенциальной энергией – $\gamma$, и не производящей работы силы $\lambda v$ (где $v-$ скорость), действующей в направлении, перпендикулярном к направлению движения.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru