Главная > Дифференциальные и интегральные уравнения математической физики
<< 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

4. Симмеричный волчок.

Теперь мы будем рассматривать уже не тот случай, когда все три главных момента инерции различны, а предположим, что два из них равны:

В таком случае тело называется симметричным волчком, а ось "осью тела". При этом система главных осей инерции уже не будет однозначно определенной; все прямые в плоскости проходящие через начало, будут равноправны. В этом случае выражение для живой силы § 1, (45), если попрежнему будем представлять себе, что одна, точка остается неподвижной будет:

Так как вследствие отсутствия внеганвх сил то представляют собой скрытые координаты в смысле гл. § 1, 1, а - угол между осью тела и неподвижной осью единственную видимую координату. На основании § 1, 2 мы получим со квазистатических движений, если положим, что постоянны:

При этом должно иметь место соотношение ; это выражение можно вычислить из (30) посредством дифференцирования и потом в него нужно вставить значения (31). В таком случае соотношение примет вид:

Если не иметь в виду тривиальных случаев то отсюда вытекает:

Следовательно, движение заключается в том, что волчок вращается с постоянной угловой скоростью около оси тела, а последняя одновременно описывает с постоянной угловой скоростью круговой конус с углом около неподвижной оси Такое движение называют регулярной прецессией. Интегрируя (31), мы получим явные формулы:

Эти формулы содержат четыре произвольные постоянные так как может быть на основании (33) выражено через Но так как в пространстве нет никакогв выделенного направления, то каждую прямую, проходящую через неподвижную точку, можно выбрать в качестве оси . Так как для определения направления необходимы две постоянные, то мы получим из (34), изменяя ось , решение с шестью произвольными постоянными. Но это и есть самое общее решение трех дифференциальных уравнений второго порядка для 9, й. Следовательно, в случае симметричного волчка все движения могут быть получены из рассмотрения квазистатических движений. Существуют только регулярные прецессии.

Наконец, если мы имеем дело с "шаровым волчком", в котором все три главные момента инерции равны друг другу, то в нем существуют только равномерные вращения около неподвижных осей.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru