Главная > ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА. TОМ ТРЕТИЙ (Г. ЛАМБ)
<< 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

Любое данное состояние движения системы можно представить себе, как получившееся мгновенно из состояния покоя путем приложения надлежащих импульсивных сил. Если необходимый импульс точки $m$ будет $\left(X^{\prime}, Y^{\prime}, Z^{\prime}\right.$ ), то мы имеем:
\[
m x=X^{\prime}, m \dot{y}=Y^{\prime}, m \dot{z}=Z^{\prime} .
\]
$У_{\text {множив }}$ эти уравнения соответственно на $\frac{\partial x}{\partial q_{r}}, \frac{\partial y}{\partial q_{r}}, \frac{\partial z}{\partial q_{r}}$ и сложив, мы получим:
\[
p_{r}=P_{r}^{\prime},
\]

где
\[
\boldsymbol{p}_{r}=\sum m\left(\dot{x} \frac{\partial x}{\partial q_{r}}+\dot{y} \frac{\partial y}{\partial q_{r}}+\dot{z} \frac{\partial z}{\partial q_{r}}\right) \text {, }
\]

и
\[
P_{r}^{\prime}=\sum\left(X^{\prime} \frac{\partial x}{\partial q_{r}}+Y^{\prime} \frac{\partial y}{\partial q_{r}}+Z^{\prime} \frac{\partial z}{\partial q_{r}}\right) \text {. }
\]

Количества $p_{2}$ называются „обобщенными составляющими количества дзижения ${ }^{1}$ ), а $P_{r}^{\prime}$ – „обобщенными составля ющими импульса“ 2). Очевидно,
1) Или просто ,обобщенными количествами движения\”, в физике также побобщенными моментами“. II рим. перев.
2) Или просто „обобщенными импульсами“. Прим. перев.
В силу равенства (2) § 74 эгот термин нногда заменяет даже с опущением слова .обобщенный остальнье приведенные здесь термины. Прим. ред.

что при вычислении $P_{r}^{\prime}$ можно опустить все силы ( $X^{\prime}, Y^{\prime}, Z^{\prime}$ ) такие, что пропорциональные им конечнье силы не произведут работы на всяком бесконечном малом перемещении, совместном со связями системы ( $\S 77$ ).
Если мы подставим в (3) значения $\dot{x}, \dot{y}, \dot{z}$ из $\S 73$, (1), то найдем:
\[
p_{r}=a_{1 i} \dot{q}_{1}+a_{2 r} \dot{q}_{2}+\ldots+a_{n r} \dot{q}_{n},
\]

но много легче вычислить количества движения в каждом отдельном случае по формуле
\[
p_{r}=\frac{\partial T}{\partial \dot{q}_{r}},
\]

которая очевидно эквивалентна фориуле (5).
По теореме Эилера об однородных функциях мы имеем:
\[
\begin{aligned}
T & =\frac{1}{2}\left(\dot{q}_{1} \frac{\partial T}{\partial \dot{q}_{1}}+\dot{q}_{2} \frac{\partial T}{\partial \dot{q}_{2}}+\ldots+\dot{\bar{q}}_{n} \frac{\partial T}{\partial \dot{q}_{n}}\right)= \\
& =\frac{1}{2}\left(p_{1} \dot{q}_{1}+p_{2} \dot{q}_{2}+\ldots+p_{n} \dot{q}_{n}\right) .
\end{aligned}
\]

ПРимер. Рассмотрим случай одной материальной точки, отнесенной к сферическим полярным косрдинатам.
\[
T=\frac{1}{2} m\left(\dot{r}^{2}+r^{2} \dot{\theta}^{2}+r^{2} \sin ^{2} \theta \dot{\psi}^{2}\right) .
\]

Следовательно, обобщенные компоненты количества движения будут
\[
\frac{\partial T}{\partial \dot{r}}=m \dot{r}, \frac{\partial T}{\partial \dot{\theta}}=m r^{2} \dot{\theta}, \frac{\partial T}{\partial \dot{\psi}}=m r^{2} \sin ^{2} \theta \dot{\dot{\psi}} .
\]

Первое из этих выражений представляет количество движения точки в направлении $r$, второе – момент количества движения относительно оси, проходящей через точку $O$ и перпендикулярной к поскости $\theta$, а третье-момент количества движения относительно линии $O Z$, от которой измеряется угол $\theta$. Их можно было бы получить, хотя и менее просто, при помощи формул (3), положив
\[
x=r \sin \theta \cos \psi, y=r \sin \theta \sin \psi, z=r \cos \theta .
\]

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru