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

Особое место среди вариационных принципов механики занимает принцип наименьшего принуждения, сформулированный Гауссом*) в 1829 г., установление которого непосредственно связано с его работами о способе наименьших квадратов. Особенностью принципа Гаусса является то, что задача определения движения сводится к отысканию минимума конечного выражения
\[
\sum_{r}^{\prime}\left(B_{r} C_{r}\right)^{2},
\]

где $B_{r} C_{r}$ – отрезок, соединяющий точку $B_{r}$, в которой оказалась бы частица при свободном движении через время $d t$, с точкой $C_{r}$, соответствующей ее положению при наложенных связях. Это геометрическое выражение принципа Гаусса может быть приведено к выражению через силы в виде треизвестном смысле, мера действия внешних условий на $r$-ю координату, так как оно дает отклонение от свободного движения, вызванное принуждением. Если ввести потерянные силы в смысле Д’Аламбера и обратные массы, то окажется, что в выражснии прищципа они играют такую же роль, как погрешности и статистические веса в теории ошибок.

В принципе Гаусса, в отличие от рассмотренных ранее вариационных принципов, варьируются лишь ускорения $\ddot{x}_{r}$.

Глубокое развитие идеи Гаусса дал в 1892 – 1893 гг. Герц**), разработавший принцип прямейшего пути; ценность принципа Герца состоит в том, что он сводит задачи механики к проблеме геодезических линий и тем самым геометризует классическую динамику. Принцип Герца был бы просто частным случаем принципа Гаусса, если бы он не заменил сил, действующих на систему, связями ее с другими системами, находящимися с ней во взаимодействии. Этим самым Герц как бы изучал только свободные системы, вводя кроме наблюдаемых еще и «скрытые массы» и «скрытые движения». Исторические корни механики Герца содержатся в работах Гельмгольца о \”скрытых движениях\” (введение которых у Герца оказывается логически необходимым следствием его концепции основ механики) и в работе Кирхгофа по выяснению основ механики. В своей формулировке: «каждое естественное движение самостоятельной материальной системы состоит в том, что система движется с постоянной скоростью по одному из своих прямейших путей», Герц объединяет, по существу говоря, закон инерции и принцип наименьшего принуждения. Герц отмечает глубокую связь своего принципа с теорией поверхностей и многочисленные аналогии, которые возникают при его рассмотрении. Принцип Герца находится в тесной связи с геометрической оптикой и теоремой Бельтрами–Липшица, так как между прямейшими путями и нормальными к ним поверхностями в процессе движения имеет место то

же соотношение, что и между лучами и волновыми поверхностями. Герц полностью исключил всякие телеологические умозаключения из своего принципа, так как в нем не содержится никакого выражения определения настоящего через будущее. Сам Герц показал, что принцип прямейшего пути непосредственно связан с принципом наименьшего действия в форме Якоби и с принципом Гамильтона.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru