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

Так как мое издание \»Аналитической механики» (Париж, 1815) содержит много типографских ощибок, я повторяю выкладки Јагранжа на стр. 197 тома II *).

Лагранж желает вычислить угол вращения ? маятника вокруг вертикальной линии; он пишет, что если α и β являются максимальной и минимальной амплитудами, ψ — переменной во времени амплитудой и σ — вспомогательным углом, заданным формулой
cosψ=cosαsin2σ+cosβcos2σ,

то мы имеем
dρ=2xsinαsinβcosα+cosβdσ(1+cosψ)u+2xsinαsinβcosα+cosβdσ(1cosψ)Σ.

Сверх того, мы имеем
x=cosα+cosβ2+4cosαcosβ+cos2α+cos2βΣ=1+x(cosβcosα)cos2σ.

Речь идет о том, чтобы произвести интегрирование от σ=0 до σ=π2, или, что то же самое, от ψ=α до ψ=β, принимая при этом во внимание члены второго порядка относительно — α,β и пренебрегая членами четвертого порядка. Вычисление
*) Стр. 214 настоящего тома.

первого из двух членов, которые составляют значение dρ, не вызываст никаких затруднений; можно положить
x=14,=1,1+cosψ=2,cosα+cosβ=2,sinαsinβ=αβ;

тогда для этого первого члена мы найдем
14αβdσ,

а путем интегрирования
π2αβ4.

Вычисление второго члена более сложно, так как знаменатель его содержит мпожитель 1 — cos p, который сам является величиной второго порядка.
Положим вместе с Лагранжем
cos2βcos2α2+4cosαcosβ+cos2α+cos2β=sin2γ,cosβcosα2cosβcosα=sin2γ;

тогда мы будем иметь
11cosψ=2(2cosαcosβ)cos2u(1+tg2u2tgucos2σ),1(1cosψ)Σ==2(2cosαcosβ)cos2ucosγ(A+Bcos2σ+Ccos4σ),

или проще, если уничтожить члены с cos2σ,cos4σ, которые при интегрировании должны исчезнуть,
1(1cosψ)Σ=2A(2cosαcosβ)cos2ucosγ==2(A+Btgu+Ctg2γ+)(2cosαcosβ)cos2ucosγ(1tg2γ).

В этой формуле мы имеем
A=1+14tg2γ,B=tg2γ,C=34tg2γ+,

благодаря чему член, подлежащий вычислению, принимает следующий вид:
22sinαsinβdσ2+4cosαcosβ+cos2α+cos2β××(1+14tg2γtgγtgγ+34tg2γtg2γ+)(2cosαcosβ)cosγcos2γ(1tg2γ)

Если произвести интегрирование от σ=0 до σ=π2, то этот член окажется равным
sinαsinβ2cosαcosβπ22+4cosαcosβ+cos2α+cos2β1cosγ1cos2u××(1+14tg2γtgγtgu+34tg2γtg2u).

Если пренебречь величинами четвертого порядка относительно α,β), то первый множитель получит следующее значение:
2αβα2+β2[1α4+β4+4x2β212(x2+β2)];

второй множитель будет равен
π2[1+316(α2+β2)];

третий множитель будет равен
1cosγ=1;
*) Метод, которым пользуется Бравэ, является далеко не простейшим; он дает основание предположить, что выражение, подлежащее вычислению, не может быть разложено по целым степеням α и β. Было бы лучще воспользоваться формулой
sinαsinβ(2cosαcosβ)cos2u=cosα2cosβ2,

которая легко выводится из значения sin2v и дает возможность привести это выражение к следующему виду:
π2cosα2cosβ22+4cosαcosβ+cosα+cosβ(1tgγtgu+)

Указанным путем мы получим
π2[1+116(α2+β2)](1tgγtgu),

что приводит нас к выводу, полученному Бравэ. (Прим. Дарбу.)

четвертый множитель будет равен
α2+β22αβ[1(α2β2)224(α2+β2)];

пятый множитель будет равен
1α2β2161cos2u1+cos2u=1(αβ)216.

Произведение всех множителей будет, следовательно, равно
π2(1+αβ8),

а если к нему прибавить π2αβ4, то мы получим
Φ=π2(1+3xβ8),

где Φ представляет собою разность значений переменной ? между пределами ψ=α и ψ˙=β. Лагранж нащел
Φ=π22αβα2+β2;

его ошибка проистекает от того, что во втором члене dφ, в знаменателе, он вместо 1 — tg2v по недосмотру написал 1+tg2u; из-за этой ошибки исчезает множитель 1cos2v, а в результате этого упущения в значение Φ вводится множитель 2×βα2+β2, который получается из sinαsinβ2cosαcosβ. Удивительно, что Лагранж не заметил подобной ощибки, ибо формула
Φ=παβα2+β2,

как әто указал сам Лагранж, дает для орбиты движущейся точки линию с фестонами, в которой отнощение угловой амплитуды 2Φ фестона к полуокружности может изменяться любым образом между 0 и 1 ; но достаточно бросить взгляд на маятник, совершающий эллиптические колебания, и, например, на обыкновенный отвес, чтобы заметить, что утот вывод соверпенно опровергается наблюдением. До чего верно положение, что ошибка свойственна человеку, если она может проскользнуть под пером самого знаменитого геометра *)!
*) Более полное изложение теории конического маятника см. в мемуаре Ришело (Richelot) (Crelle’s Journal, т. XLV) и в очень интересной работе, представленной тиссо (Tissot) в Faculté des Sciences de Paris и напечатанной в томе XVI Journal de Liouville. (Прим. Бертрана.)

1
Оглавление
email@scask.ru