Главная > АНАЛИТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА. ТОМ 1. СТАТИКА. ДИНАМИКА. (Ж. ЛАНГРАЖ)
<< 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

Существует уже много трактатов о механике, но план настоящего трактата является совершенно новым. Я поставил себе целью свести теорию механики и методы решения связанных с нею задач к общим формулам, простое развитие которых дает все уравнения, необходимые для решения каждой задачи. Я надеюсь, что способ, каким я постарался этого достичь, не оставит желать чего-либо лучшего.

Кроме того, эта работа принесет пользу и в другом отношении: она объединит и представит с одной и той же точки зрения различные принципы, открытые до сих пор с целью облегчения решения механических задач, укажет их связь и взаимную зависимость и даст возможность судить об их правильности и сфере их применения.

Я делю эту работу на две части: статику, или теорию равновесия, и динамику, или теорию движения; в каждой из әтих частей я отдельно рассматриваю твердые и жидкие тела.

В этой работе совершенно отсутствуют какие бы то ни было чертежи. Излагаемые мною методы не требуют ни построений, ни геометрических или механических рассуждений; они требуют только алгеб-
*) Цифрами в квадратных скоб́ках отмечены примечангя редакторов русского перевода, помещенные в копде тома. (Iाри. ред.)

раических операций, подчиненных планомерному и однообразному ходу. Все любящие анализ с удовольствием убедятся в том, что механика становится новой отраслью анализа, и будут мне благодарны за то, что этим путем я расширил область его применения *).

Таков план, который я попытался осуществить в первом издаиии настоящего трактата, опубликованного в 1788 году. Настоящее издание представляет собою со многих точек зрения новую работу, выполненную по тому же, но только расширенному, плану. Здесь уделено больше внимания изложению принципов и общих формул и отведено больше места приложениям, в которых содержится разрепение основных проблем, относящихся к области механики.

Мы сохранили обычные обозначения дифференциального исчисления, так как они соответствуют системе бесконечно малых величин, принятой в настоящем трактате. Если дух этой системы хорошо усвоен и если в точности ее результатов убедилисы, (c) помощью геометрического метода первых и последних отношений, или с помощью аналитического метода производных функдий, то бесконечно малые величины можно применять в качестве надежного и удобного средства для сокращения и упрощения доказательств. Таким именно образом доказательства древних сокрацаются с помощью метода неделимых.

Укажем теперь главнейшие дополнения, которыми настоящее издание отличается от предшествующего.

Первый отдел первой части содержит в себе более полный анализ трех принципов статики с новыми замечаниями о природе и связи этих принципов; он заканчивается прямым доказательством принципа виртуальных скоростей, совершенно независимым от других двух принципов.
*) Это начало предисловия Јагранжа ко второму изданию целиком воспроизводит его предисловие к первому изданию, которое мы здесь не приводим. (Прим. ред.)

Во втором отделе дано более строгое доказательство положения, что принцип виртуальных скоростей дія любого числа сил, находящихся в равновесии, может быть выведен из того случая, когда имеется только две силы, что приводит этот принцип непосредственно к принципу рычага; уравнения, вытекающие из этого принципа, даны в более общем виде, и үказаны условия, необходимые для тою, чтобы какая-либо система сил была эквивалентна другой (\”истеме сил и была в состоянии ее заменить.

В третьем отделе мы выводим более прямым путем формулы мгновенных вращательных движений I сложения этих движений, а отсюда выводим теорию моментов и их сложения; мы излагаем здесь мало пзвестное свойство центра тяжести и даем новое доказательство максимумов и минимумов, имеющих несто при состоянии равновесия.

Четвертый отдел содержит более общие и более простые формулы для решения задач, связанных с методом вариаций; путем сопоставления этих формул (: формулами равновесия тел изменяющейся формы мы показываем, что задачи, касающиеся равновесия этих тел, относятся к разряду задач, известных под ндзванием общих изопе ринет рџческих задач, и решаются тем же самым путем.

IIятый отдел излагает некоторые новые проблемы \” содержит в себе важные замечания по поводу нскоторых решений, приведенных уже в первом издании.

В шестом отделе мы прибавили некоторые детали, насающиеся исторического анализа принципов гидростатики.

В седьмом отделе мы придали больше строгости и общности определению деформаций частиц жидкости п спльно упростили анализ членов, относящихся к границам массы жидкости; из этих членов мы вывели теорию действия жидкостей на погруженные в них твердые тела или на стенки сосудов, в которых ои заклютены, а отсюла получили прямое доказательство теоремы, что при равновесии твердого тела с жидкостью силы, действующие на твердое тело, являются теми же, как если бы жидкость образовала лишь единую массу с твердым телом. В этом же отделе, равно как и в следующем, где трактуется вопрос о равновесии упругих жидкостей, мы прибавили несколько случаев применения общих формул равновесия жидкостей.

Вторая часть настоящей работы, динамика, получила большее количество добавлений.

В первом отделе мы дали более полный, а в некоторых частях более точный исторический анализ принципов динамики.

Второй отдел содержит в себе важное добавление, в котором указывается, в каких случаях общие формулы динамики, а следовательно, и уравнения, получающиеся отсюда для движения системы тел, не зависят от положения осей координат в пространстве; отсюда получается возможность путем введения трех новых произвольных постоянных обобщить решение, в котором некоторые постоянные были положены равными нулю.

В третьем отделе уделено больше внимания свойствам, относящимся і движению центра тяжести и к площадям, описанным системой тел; мы прибавили здесь теорию главных осей или равномерного вращения, выведенную из рассмотрения мгновенных вращательных движений с помощью анализа, отличного от того, какой применялся до сих пор; далее, мы доказываем некоторые новые теоремы о вращении твердого тела или системы тел – для случая, когда это вращение происходит вследствие первоначального толчка.

Четвертый отдел остался почти в том же виде, как и в первом издании.

Но пятый отдел является совершенно новым; он содержит в себе теорию вариации произвольных постоянных, которая послужила темой для трех мемуаров, напечатанных в Mémoires de la première Classe de l’Institut за 1808 г., однако здесь эта теория изложена более просто и в виде общего приближенного метода решения всех механических задач – для стучаев, когда имеются возмущающие силы, величина которых незначительна по сравнению с главными силами.

Отметим здесь, чтобы указать область, которую способна охватить эта теория, что функция $V$, зависящая от главных сил, может быть функцией только независимых переменных $\xi, \psi, \varphi, \ldots$, а также времени $t$, но что не обязательно, чтобы функция, обозначенная через $\Omega$ и зависящая от возмущающих сил, обязательно имела тот же характер. Каковы бы ни были эти силы, достаточно, разложив их для кажtого тела $m$ системы на три силы $X, Y, Z$, направленные по координатам $x, y, z$ в сторону их возрастания, выразить эти координаты в функции независимых переменных $\xi, \psi, \varphi, \ldots$, и тогда вместо частных производных $\frac{\partial \Omega}{\partial \xi}, \frac{\partial \Omega}{\partial \psi}, \ldots$ можно подставить соответствующие суммы
$\mathbf{S} m\left(X \frac{\partial x}{\partial \xi}+Y \frac{\partial y}{\partial \xi}+Z \frac{\partial z}{\partial \xi}\right), \quad \mathbf{S} m\left(X \frac{\partial x}{\partial \psi}+Y \frac{\partial y}{\partial \psi}+Z \frac{\partial z}{\partial \psi}\right), \ldots$ п, следовательно, вместо $\Delta \Omega$ – величину
\[
\mathbf{S} m(X \Delta x+Y \Delta y+Z \Delta z),
\]

где $\Delta$ обозначает вариацию по отношению к произвольным постоянным, так что $\frac{\partial \Omega}{\partial \alpha}$ можно заменить выражением
\[
\mathbf{S} m\left(X \frac{\partial x}{\partial \alpha}+Y \frac{\partial y}{\partial x}+Z \frac{\partial z}{\partial \alpha}\right)
\]

равным образом можно заменить другие частные производные $\Omega$. Этим путем можно достичь того, что настоящий метод станет применимым и к возмущающим силам, выраженным в функции любых переменных.

Наконец, в шестом отделе, являющемся последним в этом томе и соответствющем первому параграфу пятой главы предшествующего издания, прибавлены различные замечания и сверх того решение некоторых задач о малых колебаниях тел; он заканчивается теорией колеблющихєя струн, которую я дал в первом томе «Mémoires de Turin» и которую я здесь изложил более просто и приняв во внимание возражения, выдвинутые против этой теории Даламбером (d’Alembert) в первом томе его \”Opuscules».

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru