Главная > Колебания твердых тел
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< 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

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

§ 4. Лагранжевы дифференциальные уравнения движения твердого тела

Уравнения Лагранжа второго рода весьма удобны для вывода уравнений движения не только твердого тела, но и систем твердых тел. Пусть положение тела или системы тел характеризуются независимыми обобщенными координатами Лагранжевы уравнения в этих координатах записываются следующим образом:

где Т — кинетическая энергия системы, — обобщенные силы, соответствующие обобщенным координатам. Для определения нужно составить выражение элементарной работы на виртуальных перемещениях системы, т. е.

где - силы, приложенные к системе в точках

Заменив в (4.2) виртуальные перемещения через вариации обобщенных координат, получим

Величина называется обобщенной силой, отнесенной к обобщенной координате Выражение элементарной работы через обобщенные силы имеет вид

Кратко остановимся на том частном случае, когда силы приложенные к телу, имеют потенциал и все связи стационарны (т. е. не зависят от времени). Тогда потенциальная энергия П есть функция положения системы, т. е. является функцией только обобщенных координат

Как известно, работа сил, имеющих потенциал, равна взятому с обратным знаком приращению потенциальной энергии на соответствующем перемещении системы. Учитывая это, элементарную работу потенциальных сил на виртуальном перемещении определим соотношением

Сравнивая это с (4.4) и имея в виду независимость вариаций обобщенных координат, получим выражения обобщенных сил

В ряде случаев, в частности, при нестационарных связях, обобщенные силы можно представить формальным равенством аналогичным (4.7), в котором функция П зависит не только от обобщенных координат но и от времени т. е.

Функция (4.8) называется обобщенной потенциальной энергией. Тогда уравнения Лагранжа второго рода при действии на тело только потенциальных сил имеют вид

где кинетический потенциал.

В том случае, если к телу наряду с потенциальными силами приложены также непотенциальные, например, силы, определяемые диссипативной функцией уравнения Лагранжа имеют вид

Следует отметить, что в уравнения Лагранжа не входят явно реакции связей, имеющие место в системе. Они исключаются в самом процессе составления этих уравнений. Это свойство уравнений Лагранжа второго рода особенно удобно при анализе движения системы твердых тел (например, гироскопической системы).

1
Оглавление
email@scask.ru