ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
4
ВВЕДЕНИЕ
Настоящее пособие предназначается для студентов
МФТИ, изучающих кинематику и динамику твердого тела в
курсе теоретической механики.
Изложение раздела кинематики построено на
использовании аппарата кватернионов – четырехмерных
гиперкомплексных чисел со специальными правилами
умножения. Кватернионы дают возможность в достаточно
простой и удобной форме задавать повороты в трехмерном
пространстве, что и обуславливает их применение для
описания вращательного движения твердого тела.
Кватернионный способ имеет ряд преимуществ по
сравнению с другими способами описания вращательного
движения твердого тела. С помощью кватернионов
эффективно решаются задачи на определение параметров
конечного поворота твердого тела и задачи сложения
поворотов. Кинематические уравнения движения твердого
тела в кватернионах не вырождаются, как это имеет место
при использовании углов Эйлера, и не содержат
тригонометрических функций, а число этих уравнений
существенно меньше, чем число уравнений в направляющих
косинусах (четыре против девяти).
Предлагаемый вариант изложения кинематики твердого
тела с помощью кватернионов аппарата дает также и
методические преимущества. В кватернионах это изложение
получается наиболее полным и компактным, являясь
одновременно достаточно простым и доступным для
изучения.
Раздел динамики твердого тела наряду с освещением
традиционных вопросов содержит подробное изложение
теории волчка Лагранжа.
Автор выражает благодарность В.Ф. Журавлеву за
оказанное содействие в работе.
ВВЕДЕНИЕ Настоящее пособие предназначается для студентов МФТИ, изучающих кинематику и динамику твердого тела в курсе теоретической механики. Изложение раздела кинематики построено на использовании аппарата кватернионов – четырехмерных гиперкомплексных чисел со специальными правилами умножения. Кватернионы дают возможность в достаточно простой и удобной форме задавать повороты в трехмерном пространстве, что и обуславливает их применение для описания вращательного движения твердого тела. Кватернионный способ имеет ряд преимуществ по сравнению с другими способами описания вращательного движения твердого тела. С помощью кватернионов эффективно решаются задачи на определение параметров конечного поворота твердого тела и задачи сложения поворотов. Кинематические уравнения движения твердого тела в кватернионах не вырождаются, как это имеет место при использовании углов Эйлера, и не содержат тригонометрических функций, а число этих уравнений существенно меньше, чем число уравнений в направляющих косинусах (четыре против девяти). Предлагаемый вариант изложения кинематики твердого тела с помощью кватернионов аппарата дает также и методические преимущества. В кватернионах это изложение получается наиболее полным и компактным, являясь одновременно достаточно простым и доступным для изучения. Раздел динамики твердого тела наряду с освещением традиционных вопросов содержит подробное изложение теории волчка Лагранжа. Автор выражает благодарность В.Ф. Журавлеву за оказанное содействие в работе. 4