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).