Главная > ВАРИАЦИОННЫЕ ПРИНЦИПЫ МЕХАНИКИ (Л.С. Полак)
<< 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

Пусть два Упругих Тела, Массы которых равны $A$ и $B$, движутся в одну и ту же сторону со скоростями $a$ и $b$, но $A$ движется быстрее, чем $B$, так что оно догонит $B$ и толкнет его; пусть $\alpha$ и $\beta$ – скорости тел после удара; сумма или разность этих скоростей после удара остается той же, какой она была до него.

Изменение, произведенное во Вселенной, состоит в том, что тело $A$, которое двигалось со скоростью $a$ и которое за некоторое время пробегало пространство, равное $a$, движется уже только со скоростью $\alpha$ и пробегает только пространство $\alpha$; тело $B$, которое двигалось только со скоростью $b$ и пробегало пространство, равное $b$, движется со скоростью $\beta$ и пробегает пространство $\beta$.

Это изменение является, следовательно, тақим же, какое произошло бы, если бы пока тело $A$ двигалось со скоростью $a$ и пробегало пространство, равное $a$, оно увлекалось бы назад нематериальной плоскостью, двигающейся со скоростью $a$ – $\alpha$, на расстояние, равное $a-\alpha$; и пока тело $B$ двигалось бы со скоростью $b$ и пробегало пространство $b$, оно увлекалось бы вперед нематериальной плоскостью, двигающейся со скоростью $\beta-b$, на расстояние $\beta-b$.

Итак, если тела $A$ и $B$ движутся с собственными скоростями на подвижных плоскостях или, если они находятся на них в покое, а движение этих нагруженных плоскостей является таким же, то Количества Действия, произведенные в Природе, будут равны $A(a-\alpha)^{2}$ и $B(b-\beta)^{2}$, сумма которых должна быть наименьшей возможной. Следовательно, имеем
\[
A a a-2 A a \alpha-A \alpha \alpha+B \beta \beta-2 b b \beta+B b b=\text { Minimum }
\]

или
\[
-2 A a d \alpha+2 A \alpha d \alpha+2 B \beta d \beta-2 B b d \beta=0 .
\]

Но для Упругих Тел относительная скорость после удара остается той же самой, как и до него, поэтому имеем $\beta-\alpha=a-b$ или $\beta=\alpha+a-b$ и $d \beta=d \alpha$, что после подстановки в предыдущее уравнение дает для скоростей
\[
\alpha=\frac{A a-B a+2 B b}{A+B} \text { и } \beta=\frac{2 A a-A b+B b}{A+B} .
\]

Если тела движутся навстречу друг другу, легко применить то же самое рассуждение: достаточно при этом рассматривать $b$ как отрицательную

величину относительно $a$; тогда скорости будут
\[
\alpha=\frac{A a-B a-2 B b}{A+B} \text { и } \beta=\frac{2 A a+A b-B b}{A+B} .
\]

Если одно из тел до удара находится в покое, то $b=0$, и скорости будут
\[
\alpha=\frac{A a-B a}{A+B} \quad \text { и } \beta=\frac{2 A a}{A+B} .
\]

Если одним из тел является непоколебимое препятствие, то, рассматривая это препятствие как тело $B$ с бесконечной Массой в покое, получим, что скорость $\alpha=-a$, т. е. тело $A$ будет отброшено с той же скоростью, которую оно имело, ударяясь о препятствие.

Если возьмем сумму живых Сил, то увидим, что после удара она остается такой же, какой была до него, т. е.
\[
A \alpha \alpha+B \beta \beta=A a a+B b b .
\]

Здесь сумма Живых Сил сохраняется после удара, но это сохранение имеет место только для Упругих Тел, а не для Твердых Тел. Общим принципом, который распространяется и на те и на другие, является то, что Количество Действия, необходимое для того, чтобы произвести некоторое изменение в Природе, является наименьшим возможным.

Этот принцип является таким универсальным и таким плодотворным, что из него вытекает Закон Покоя или Равновесия. Очевидно, при этом нет различия между Твердыми и Упругими Телами.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru