Главная > АНАЛИТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА. ТОМ 1. СТАТИКА. ДИНАМИКА. (Ж. ЛАНГРАЖ)
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
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
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
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

20. Предположим теперь, что три тела соединены между собою с помощью негибкого стержня таким образом, что они все время должны сохранять неизменными свои взаимные расстояния; в этом случае должны иметь место не только равенства df=0 и dg=0, но и дифференциал расстояния между первым телом и третьим, которое мы обозначим через h, тоже должен быть равен нулю; следовательно, если взять три неопределенных коэффициента λ,μ,u, то получится следующее общее уравнение равновесия:
Xdx+Ydy+Zdz+Xdx+Ydy+Zdz++Xdx+Ydy+Zdz+λdf+μdg+udh=0.

Значения df и dg были уже даны выше; что касается значения dh, то ясно, что
h=(xx)2+(yy)2+(zz)2

и, следовательно,
dh=(xx)(dxddx)+(yy)(dydy)+(zz)(dzdz)h.

Произведя эти подстановки и приравняв нулю суммы членов, в состав которых входит каждый из дифференциалов dx,dy,, мы получим следующие
девять частных уравнений:
Xλxxfuxxh=0Yλyyfuyyh=0,Zλzzfuzzh=0,X+λxxfμxxg=0,Y+λyyfμyyg=0,Z+λzzfμzzg=0,X+μxxg+uxxh=0,Y+μyyg+uyyh=0,Z+μzzg+uzzh=0,

из которых следует исключить три неизвестные неопределенные величины λ,μ,u, в результате чеғо для условий равновесия останется только шесть уравнений.
21. Прежде всего из самого вида этих уравнений явствует, что если три первых уравнения сложить соответственно со следующими тремя уравнениями и затем с последними тремя, то мы тотчас же получим нижеприведенные три уравнения, свободные от λ,μ,u,
X+X+X=0Y+Y+Y=0Z+Z+Z=0

Ничего нет легче, чем найти еще три других уравнения путем исключения λ,μ,v; однако для того, чтобы этого достичь наиболее простым и наиболее
общим способом, я из уравнений предыдущего пункта сначала вывожу следующиө девять преобразованных уравнений:
XyYyλyxxyfuyxxyh=0,XzZxλzxxzfuzxxzh=0,YzZyλzyyzfuzyyzh=0,XyYx+λyxxyfμyxxyg=0,XzZx+λzxxzfμzxxzg=0,YzZy+λzyyzfμzyyzh=0,XyYx+μyxxyg+uyxxyh=0,XzZx+μzxxzg+uzxxzh=0,YzZy+μznyyzg+uzyyzh=0.

Последние, как видим, аналогичны первоначальным уравнениям и совершенно так же путем простого сложения дают следующие три уравнения:
XyYx+XyYx+XyYx=0,XzZx+XzZx+XzZx=0,XzZy+YzZy+YzZy=0.

Три найденных выше уравнения показывают, что сумма сил, параллельных каждой из трех осей координат, должна равняться нулю, а три найденные только что уравнения содержат в себе известный закон моментов (если под моментом понимать произведение силы на соответствующее ей плечо рычага), согласно которому сумма моментов всех сил, под влиянием которых тело стремится вращаться вокруг каждой из трех осей, должна равняться нулю. Таким образом приведенные шесть уравнений представляют
собою лишь частные случаи общих уравнений, данных в отделе III, § I и II.
22. Если бы первое тело было неподвижно, то дифференциалы dx,dy,dz были бы нулями и первые из девяти уравнений пункта 20 отпали бы; следовательно, в этом случае у нас осталось бы только шесть уравнений, которые по исключении трех неизвестных величин λ,μ, v свелись бы к трем.

Для того чтобы получить эти три уравнения, можно воспользоваться тем же приемом, какой был применен для нахождения трех последншх уравнений в предыдущем пункте; для этого следует повести дело таким образом, чтобы преобразованные уравнения уже не содержали неопределенных величин λ и u, которые входят в первые три уравнения и от которых мы теперь должны отвлечься; а этого можно достигнуть с помощью следующих преобразованных уравнений:
X(yy)Y(xx)μ(yy)(xx)(xx)(yy)g=0,X(zz)Z(xx)μ(zz)(xx)(xx)(zz)g=0,Y(zz)Z(yy)μ(zz)(yy)(yy)(zz)g=0,X(yy)Y(xx)++μ(yy)(xx)(xx)(yy)g=0,X(zz)Z(xx)++μ(zz)(xx)(xx)(zz)g=0,Y(zz)Z(yy)++μ(zz)(yy)(yy)(zz)g=0;

если мы теперь сложим соответственно три первых уравнения с тремя последними, то тотчас же получим нижеследующие три уравнения:
X(yy)Y(xx)++X(yy)Y(xx)=0,X(zz)Z(xx)++X(zz)Z(xx)=0,Y(zz)Z(yy)++Y(zz)Z(yy)=0,

которые всегда будут иметь место независимо от состояния первого тела, так как они не связаны с уравнениями, относящимися к этому телу. Эти уравнения, как видим, содержат тот же принцип моментов, но только по отношению к осям, проходящим через первое тело.
23. Предположим, что имеется, еще и четвертое тело, укрепленное на таком же негибком стержне; пусть его прямоугольные координаты будут xIV,yIV, zIV и силы, параллельные этим координатам, ‘ XIv, YIV,ZIV.

В таком случае к сумме моментов сил следует прибавить величину
XIVdxIV+YIVdyIV+ZIVdzIV.

Далее, так как расстояния между всеми телами должны оставаться неизменными, то по условиям задачи мы имеем не только df=0,dg=0,dh=0, как это было в предыдущем случае, но и dl=0, dm=0,dn=0, если через l,m,n назвать расстояния четвертого тела от первых трех. Таким образом в данном случае общее уравнение равновесия будет таково:
Xdx+Ydy+Zdz+Xdx+Ydy+Zdz++Xdx+Ydy+Zdz+XIVdxIV+YIVdyIV++ZIVdzIV+λdf+μdg+udh+ωdl+ρdm+σdn=0.

Значения df,dg,dh здесь те же, что и раньше; что касается значений dl,dm,dn, то ясно, что
l=(xIVx)2+(yIVy)2+(zIVz)2,m=(xIVx)2+(yIVy)2+(zIVz)2,n=(xIVx)2+(yIVy)2+(zIVz)2,

а следовательно,
dl=(xIVx)(dxIVdx)+(yIVy)(dyIVdy)+(2IVz)(d2IVdz)l,dm=(IVx)(dxIVdx)+(yIVy)(dyIVdy)+(2IVz)(dzIVdz)m,dn==(xIVx)(dxIVdx)+(yIVy)(dyIVdy)+(zIVz)(d2IVdz)n.

Произведя эти подстановки и приравняв нулю суммы всех членов, в состав которых входит каждый из дифференциалов dx,dy,, мы получим двенадцать частных уравнений, из которых первые девять будут тождественны с уравнениями пункта 20 , если к их первым членам соответственно прибавить следующие величины:
ωxIVxl,ωyIVyl,ωzIVzl,ρxIVxm,ρyIym,ρzIVzm,σxIVxn,σyIVyn,σzIVzn;

последние же три уравнения будут следующие:
XIV+ωxIVxl+ρxIVxm+σxIVxn=0,YIV+ωyIVyl+ρyIVym+σyIVyn=0,ZIV+ωzIVzl+ρzIVzm+σzIVzn=0.

24. Так как мы имеем здесь всего двенадцать уравнений и шесть неопределенных величин λ,μ, u,ω,ρ,σ, которые подлежат исключению, то для условий равновесия у нас останется только шесть уравнений, как это было раньше в случае трех тел. Пользуясь методом, аналогичным изложенному в в пункте 21 , мы найдем следующие шесть уравнений. аналогичных уравнениям, приведенным в упомянутом пункте:
X+X+X+XIV=0,Y+Y+Y+YIV=0,Z+Z+Z+ZIV=0,XyYx+XyYx+XyYx+XIVyIVYIVxIV=0XzZx+XzZx+XzZx+XIVZIVZIVxIV=0,YzZy+YzZy+YzZy+YIVzIVZIVyIV=0.

Три последних уравнения можно заменить тремя нижеприведенными уравнениями, которые можно получить, пользуясь приемом, указанным в пункте 22; эти уравнения, не будучи связаны с уравнениями, относящимися к первому телу, имеют то преимущество, что они всегда сохраняют свою силу- независимо от состояния указанного тела
X(yy)Y(xx)+X(yy)Y(xx)+XIV(yIVy)YIV(xIVx)=0,X(zz)Z(xx)+X(zz)Z(xx)+XIV(zIVz)ZIV(xIVx)=0,Y(zz)Z(yy)+Y(zz)Z(yy)+YIV(zIVz)ZIV(yIVy)=0.
25. Отсюда уже видно, как следует поступать для того, чтобы определить условия равновесия любого числа тел, укрепленных на негибком стержне или рычаге. Вообще ясно, что для того, чтобы взаимное положение тел оставалось неизменным, достаточно,
чтобы взаимные расстояния между первыми тремя телами оставались постоянными и чтобы расстояния каждого из остальных тел от первых трех тоже оставались неизменными, — так как положение любой точки всегда определяется расстоянием этой точки от трех заданных точек. Следовательно, по отношению к каждому новому телу, которое прибавляется на рычаге, надо применить те же самые рассуждения и те же самые операции, какие были применены в п. 23 по отношению к четвертому телу; каждое из них даст три новых частных уравнения с тремя новыми неопределенными величинами, подлежащими исключению; таким образом окончательные уравнения всегда будут представлены в таком же количестве, как и в случае трех тел, и они будут иметь тот же самый вид, как и уравнения, которые мы нашли в предыдущем пункте.

Впрочем, ясно, что эти уравнения содержатся в тех уравнениях, которые были найдены нами в общем случае в п. 3 и 9 отд. III для равновесия любой свободной системы тел. В самом деле, так как вследствие несгибаемости стержня расстояния между телами не могут изменяться, то отсюда следует, что равновесие будет иметь место, если будут уничтожены поступательные и вращательные движения; следовательно, исходя уже из одних этих соображений, можно было бы предыдущую задачу разрешить на основании формул, приведенных в указанных выше пунктах; нам, однако, показалось в данном случае небесполезным дать непосредственное решение, основанное на частных условиях задачи.

1
Оглавление
email@scask.ru