Главная > АНАЛИТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА. ТОМ 2. (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
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

87. Предположим, что требуется определить относительные движения тел m,m, по отношению к телу m; обозначим через ‘ ξ,η,ζ прямоугольные координаты тела m по отношению к телу m, приняв

это последнее за начало координат; пусть точно так же 巨\» ,η,ζ — прямоугольные координаты тела m по отношению к тому же телу m и так далее; вопрос сводится к тому, чтобы найти общую формулу, содержащую лишь эти координаты.
Прежде всего ясно, что мы имеем
x=x+ξ,y=y+η,z=z+ζ,x=x+ξ,y=y+η,z=z+ξ,. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , ρ=ξ2+η2+ζ2,β=ξ2+η2+ζ2,p=(ξξ)2+(ηη)2+(ζζ)2,φ=(ξξ)2+(ηη)2+(ζζ)2,ρ=1(ξξ)2+(ηη)2+(ζζ)2,. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 

и величина T принимает следующий вид:
T=(m+m+m+)dx2+dy2+dz22dt2++dx(mdξ+mdξ+)+dy(mdηi+mdη+)dt2++dz(mdζ+md+)dt2++mdζ2+dη2+dζ22dt2+mdζ2+dη2+dζ22dt2+

Так как после указанных подстановок шеременные x,y,z уже не входят в выражение величины V и так как эти переменные вовсе не входят в конечном виде в выражение T, то по отношению к этим переменным мы имеем следующие уравнения:

откуда получается
δTdx=α,δTdy=β,δTdz=γ,

где α,β,γ являются произвольными постоянными. Таким образом, мы имеем три уравнения
(m+m+m+)dxdt+mdξdt+mdξdt+=α,(m+m+m+)dydt+mdηdtdt+mdηdt+=β,(m+m+m+)dzdt+mdζdt+m˙dζdt+=γγ

Если теперь в приведенном выше выражении T подставить вместо dxdt,dydt,dzdt их выражения, полученные из этих уравнений, и для сокращения письма положить
X=mς+mξ+mξ+,Y=mη+mη+mη+,Z=mφ+m+mζ+,M=m+m+m+m+

то мы получим
T=α2+β2+γ22.MdX2+dY2+dZ22.Mdt2++mdζ2+dη2+dζ22dt2+mdζ2+dη2+dζ22dt2+
88. Так как переменные ξ,η,ζ,ξ, друг от друга не зависят, а величина T не содержит этих переменных в конечном виде, то по отношению к каждой из них мы тотчас же получаем следјющие уравнения:
m(d2ξdt2d2XMdt2)+Vξ=0,m(d2ξdt2d2XMdt2)+Vξ~=0,,m(d2ηdt2d2YMdt2)+Vη=0,m(d2ηdt2d2YMdt2)+Vη=0,,m(d2ξdt2d2ZMdt2)+Vξ=0,m(d2ξdt2d2ZMdt2)+Vξ=0,,

Если сложить первые уравнения, относящиеся к переменным \» ξ,ξ,, то мы получим
mMd2Xdt2+Vξ+Vξ+=0,

что дает
d2Xdt2=Mm(Vξ¯+Vξ+);

точно так же путем сложения вторых уравнений и путем сложения третьих уравнений получим
d2Ydt2=Mm(Vη+Vη+),d2Zdt=Mm(V2+Vξ+);

эти выражения следует подставить в предшествующие уравнения.

Таким образом, мы получим для движения тела m вокруг m три уравнения:
md2ξ¯dt2+Vξ¯+mm(Vξ+Vξ+)=0,md2ηdt2+Vη+mm(Vη+Vη+)=0,md2ξdt2+Vξ+mm(Vξ+Vξ+)=0;

подобные же уравнения мы получим для движения тел m,m, вокруг тела m, заменяя лишь величины, снабженные двумя штрихами, тремя ит. д.

Теперь, следовательно остается лишь подставить величину V и взять частные производные по различным переменным; но эта подстановка может быть упрощена с помощью нижеследующего рассуждения.
89. Обозначим через U сумму всех членов величины V, содержащих расстояния γ,p,,ρ,, п примем во внимание, что выражения этих расстояний имеют такой вид, что они остаются без изменения, если входящие в них координаты ξ,ξ,ξ
увеличить на одну и ту же величину; отсюда следует, что если эти же координаты изменить на одну и ту же бесконечно малую величину, то изменение U будет равно нулю, что дает нам уравнение
Uξ+Uξ+Uξ+=0.

Тем же путем, — ибо указанное свойство присуще и координатам η,η,η,, а также координатам ζ,ζ,ζ,, — мы найдем
Uη+Uη+Uη+=0,Uζ+Uξ+Uζζ+=0.

Так как
V=m(mRdφ+mRdφ+)+U,

шричем ρ содержит лишь ξ,η,ζ,p содержит лишь ξ,η,ζ и так далее, то первое уравнение в результате этих подстановок после разделения его на m примет следующий вид:
d2ξdt2+(m+m)Rρξ+mRρξ++Umξ=0.

Но в U входят лишь члены, содержащие p,p,, зависящие от переменных ξ,η,ζ (п. 86); поэтому выражение для U можно привести к следующему виду:
U=m(mRdρ+mR,dρ+);

если Uξ подставить в предыдущее уравнение, то последнее примет следующий вид:
d2ξdt2+(m+m)Rρξ+mR,ρξ+mR,ρξ++mRρξ+mRρξ+=0;

аналогичным путем мы получим
+mRρρ+mRρσ1+=0.
90. Эти уравнения можно преобразовать к ойщему виду, имеющему то преимущество, что он может быть применен в равной мере к любым координатам.

Ёли умножить первое уравнение на δξ, второе на δη, третье на δ^ и затем их сложить, то мы сначала получим дифференциальную часть
d2ξdt2iξ+d2ηdt2δη+d2ξdt2δξ,

которая после преобразования координат ξ,η, ‘ в другие независимые координаты ξ, ψ, φ даст для членов, умножающихся на δξ, следующую формулу. (отд. IV, II. 7):
(dδTdξTξ),

если положить
T=dξ2+dη2+dζ22dt2.

Что касается членов, содержащих силы R,R,, то легко видеть, что если символ δ заменить символом d, то все члены станут интегрируемыми по отношению к переменным ξ,η,ζ. Интеграл содержит прежде всего члены
(m+m)Rdp+mRdp+mRdi+

Затем он содержит члены
(mRpξ+mRρξ+)ξ++(mRpη+mRρη+)η++(mRρξ+mRρξ+)η

Но мы имеем
ρξ¯=ξρ,ρη=r1ρ,ρξξ=ξρ,

а так как
μ,2=(ξξ)2+(ηη)2+(ζζ)2,

то мы имеем
ρξ¯ξ+ρηη+ρξη=ρ2+ρ2ργ22ρ;

равным образом
ρξ¯ξ+ρηη+ρξζ=ρ2+ρ2+ρ122ρ;

такой же вид принимают и другие аналогичные выражения. Следовательно, если через V обозначить полный интеграл, то мы будем иметь
V=(m+m)Rdp+mR,dp+mRdρ++mRρ2+ρ2ρ22ρ+mRρ2+pρ22ρ+

Таким образом, цосле преобразования координат члены, умножающиеся на δ22, сведутся к Vδ˙δε, а так как, согласно допущению, новые координаты ξ,ψ, независимы, то каждая из них, например ξ, даст уравнение вида
dTdξTδξ+Vξ=0

91. Если имеется лишь два тела m и m, то выражение для V цринимает следующий вид:
V=(m+m)Rdρ.

Таким образом, в данном случае T и V тождественны со значениями этих величин для одного тела, тяготеющего к неподвижному центру с силой (m+m)R, пропорциональной некоторой функции расстояния p (п. 4). Стало быть, относительное движение тела m вокруг тела m тождественно с тем движением, какое получилось бы, если бы второе тело было неподвижно и притягивающая масса была равна сумме обеих масс; это известно уже со времени Ньютона.

В том случае, когда масса m тела, вокруг которого, как мы считаем, движутся остальные тела, намного превышает сумму масс m,m,, что соответствует случаю Солнца по отношению к планетам, то мы имеем приближенно
V=(m+m)Rdρ.

Следовательно, в этом случае движение тела m вокруг тела m почти совпадает с тем движением, какое получилось бы, если бы последнее тело было неподвижно и в нем была бы сосредоточена сумма масс m+m; если прочие силы mR,mR, рассматривать как возмущающие силы, можно для определения действия этих сил применить теорию вариации произвольных постоянных; таким образом, дело сводится к тому, чтобы в соответствии с пунктом 9 отдела V взять функцию- 8 равной сумме всех остальных членов приведенного выше выражения для V. Снабдив букву Q знаком’, дабы показать, что она относится к планете m, положим
Q=mR,dp,mRdpmRf2+p2ρ22ρmRρ2+ρ2ρ122ρ+,

и тогда с помощью обеих формул пункта 14 того же отдела мы получим вариации элементов движения тела m вокруг тела m, рассматриваемого как неподвижное тело.

1
Оглавление
email@scask.ru