Главная > Гидродинамика: Методы, факты, подобие
<< 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

§ 100. Инерциальные лагранжевы системы

Рассмотрим динамическую систему, состоящую из твердого тела и идеальной жидкости без свободных поверхностей, ограниченную снаружи и (или) изнутри телом 2. Очевидно, что имеет шесть степеней свободы, которые можно описать с помощью координат Далее, если дано то при весьма общих

условиях существует один и только один потенциал скоростей (см. § 4 или [4], стр. 217, 311) , который на бесконечности стремится к нулю («регулярен»), удовлетворяет уравнению и на поверхности тела принимает значения определяемые движением 2. Следовательно, кинетическая энергия жидкости определяется равенством

Кроме того, суммарная кинетическая энергия жидкости и твердого тела определяется аналогичным равенством, но с другими коэффициентами. Симметричная матрица

входящая в равенство (2), называется тензором «присоединенной массы»; если учитывается и кинетическая энергия тела , то получающуюся в результате матрицу называют тензором «кажущейся массы».

Динамическая система, только что определенная, неголономна и имеет бесконечное число степеней свободы, если учитывать деформацию жидкости. Тем не менее естественно рассматривать как обычную лагранжеву систему ([76], стр. 36) с шестью степенями свободы и считать, что конфигурация жидкости определяется ее границами, движущимися при наличии «идеальной связи» — несжимаемости. На деле такое допущение обычно принимается без доказательства ([7], гл. VI; [81], стр. 238 и [85], стр. 320). Мы докажем его в § 109.

Далее, по теореме Аванцини (§ 21, теорема 1) действие тяготения состоит просто в том, что к системе инерциальных сил без учета силы тяжести добавляется постоянная гидростатическая подъемная сила. Поэтому достаточно рассматривать случай нулевой потенциальной энергии, что соответствует Этим определяется лагранжева система, в которой «обобщенные силы» удовлетворяют уравнениям

Лагранжеву систему с нулевой потенциальной энергией можно назвать инерциальной лагранжевой системой, в § 101 —112 мы рассмотрим тензор присоединенной (и кажущейся) массы, определяемый инерциальной лагранжевой системой (2), (3).

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru