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

3. Вырожденные системы.

Совсем иначе действует возмущение на траектории вырожденной системы. Предположим, что наша невозмущенная система с и степенями свободны -кратно вырождена в смысле гл. § 6, 3, т. е. она периодична в точности -кратно, причем Введем переменные состояния, определенные в заключении гл. II, § 6, 3, несобственные угловые переменные затем собственные соответствующие переменные действия Тогда движение невозмущенной системы на основании гл. II, § 6, (15) определяется уравнениями:

где постоянные интегрирования и

Если теперь все траектории невозмущенной системы периодичны только -кратно, то величины вообще не содержатся в Если, наоборот, только та траектория, которая рассматривается как исходная траектория возмущения, вырождена в предположенной степени, то а следовательно, согласно (26), также зависят от и только при

Если мы выразим возмущающую функцию определенную уравнением (15), в этих обозначениях, то сумма, стоящая в правой части, вполне может содержать члены, в которых коэффициенты всех собственных угловых переменных обращаются в нуль, т. е. члепы, которые, так же как и остаются постоянными при невозмущенном движении.

Поэтому мы вынесем эти члепы за знак суммирования и напишем:

В этой сумме уже не содержатся члены, в которых все к равны нулю. Если мы обозначим их для краткости через и положим:

то дифференциальные уравнения (16) возмущенного движения распадаются на две группы:

Если мы сделаем относительно величин предположения, аналогичные (4), причем в качестве невозмущенного движения положим в основу уравнения (25), то из (30) для первого приближения получается точно такой же вид (22), как и из уравнений (16). Действительно, коль скоро для и будут вставлены постоянные значения (нулевые приближения), уравнения и (16) имеют одинаковый вид. Следовательно, постоянные траектории изменяются в первом приближении опять только на периодические члены, под которыми подразумеваются теперь члены вида:

где остаются при движении постоянными. Среднее значение таких членов за приближенный период невозмущенного движения опять равно нулю.

Если мы, наоборот, в правую часть (31) вставим нулевое приближение (25), то члены, содержащие В, будут постоянны, члены, содержащие периодичны и интегрирование даст в первом приближении:

Следовательно, величины постоянные при невозмущепном движении, испытывают только периодические, по также и вековые возмущения. Эти возмущения происходят также только от первых членов в правой части (31). Поэтому называют вековой частью возмущающей функции.

Если мы вставим первые приближепия для в правые части уравнений (30), (31) и для этой системы уравнений найдем второе следующие приближения по тем же точно методам, как и в 2 для уравнений (16), то мы придем точно так же, как и там, к результату, что в разложениях величин если принять в расчет только члены, происходящие от производных функции входят только периодические члены или такие, которые хотя и пропорциональны но при этом оказываются помноженными по крайней мере на это означает, что члены, происходящие от V, ничего не прибавляют к вековым возмущениям величин Точно так же ничего прибавляют и те выражения, происходящие от В, в которые вместо величин вставлены невековые члены; при этом постоянные во времени члены все время причисляются к вековым. Если совокупность всех вековых членов мы обозначим и соответственно то на основании вышесказанного мы их получим и в том случае, если в системе (30), (31) все члены с совсем зачеркнем, а в В вместо вставим Следовательно, вековые возмущения являются решениями следующей системы дифференциальных уравнений:

Если мы будем искать такие решения этой системы уравнений, которые при сводятся к то из первых (а уравнений мы сразу получим т. е. величины остаются при вековом возмущении постоянными, Эти значения можно вставить в остальные уравнения, причем для вычисления вековых возмущений получается система из совокупных дифференциальных уравнений первого порядка относительно переменных Если мы в правые части везде подставим нулевое приближение, то, интегрируя, мы получим первое приближение:

в точности совпадающее с (32), если в нем опустить периодические члены и постоянные

Сопоставляя все сказанное, можно сказать, что переменные действия соответствующие собственным угловым переменным, не испытывают вековых возмущений также и в случае вырожденных систем. Наоборот, несобственные угловые переменные и соответствующие им переменные действия испытывают вековые возмущения которые в первом приближении определяются уравнениями (34), в общем же случае удовлетворяют дифференциальным уравнениям (33).

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru