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
Продемонстрируем на простом примере, почему принцип максимального промедления и принцип Максвелла являются вынужденной мерой, действующей до тех пор, пока не будет достигнут определенный прогресс в реализации исследовательской программы теории катастроф.
Классическая механическая система удовлетворяет следующему уравнению движения
\[
\frac{d^{2} x}{d t^{2}}=\frac{F(x)}{m}-\gamma \dot{x},
\]
в котором трение зависит от скорости движения, а сила определяется из соотношения $F=-
abla V$. Потенциал задается формулой
\[
V(x)=\frac{x^{6}}{6}+\frac{a_{1} x^{4}}{4}+\frac{a_{2} x^{3}}{3}+\frac{a_{3} x^{2}}{2}+a_{4} x .
\]
Предположим, что в начале движения система находится в левом минимуме (рис. 8.6) и остается в нем до тех пор, пока управляющие параметры не изменятся настолько, что этот минимум исчезнет. $\mathrm{K}$ какому из минимумов будет двигаться система?
Принцип максимального промедления в этой точке нарушен. Если бы уравнение движения имело вид
\[
\frac{d x}{d t}=\frac{F(x)}{m}-\gamma \dot{x},
\]
то система должна была бы двигаться к среднему минимуму, так как в нем $F=0$ и, следовательно, $d x / d t=0$. Но уравнение движения (8.33) имеет второй порядок, так что инерция системы протащит ее через эту точку и, вероятно, через локальный максимум, разделяющий средний и правосторонний мини-
Рис. 8.6. Конечное состояние системы (8.33), метастабильный минимум которой исчезает в момент времени $t=0$, может соответствовать как центральному, так и правому минимуму в зависимости ог значения константы демпфрирования.
мумы. В случае же «вязкого предела» $\gamma \rightarrow \infty$ уравнение (8.33) ведет себя, подобно уравнению (8.35), и система втягивается в средний минимум. В случае слегка «демпфированного предела» ( $\gamma$-мало) система может стабилизироваться в любом из этих двух минимумов. В действительности положение минимума, в котором система в конечном счете окажется, зависит от значения демпфирующего параметра $\gamma$ (рис. 8.6).