444. Пример связей, зависящих от времени.
Для рассмотрения примера, в котором связи зависят от времени, возьмем из п. 333 задачу о насекомом, движущемся по стержню.
Положение системы в момент
зависит от одного параметра — угла
. Связи зависят от времени, так как движение насекомого по прямой задано наперед. Пользуясь обозначениями п. 333, получим для полной кинетической энергии, равной сумме кинетических энергий насекомого и стержня, формулу
Выражения
и
показывают, что
Подставляя
в выражение для Т, получим:
где
— функция только времени
Так как работа сил, отличных от реакций связей, т. е. сил тяжести, равна нулю, то правые части уравнения Лагранжа также равны нулю. В рассматриваемом случае имеется только один параметр
, следовательно, единственным уравнением движения будет
или, так как Т не содержит
Постоянная с должна быть определена из начальных условий. Для начальных условий, указанных в п. 333, нужно принять
после чего вновь лолучится уравнение, выведенное непосредственно.