Свойства гравитационного потенциала в примерах и задачах. Холшевников К.В - 33 стр.

UptoLike

Поведение V/∂x аналогично. Обе касательные производные
непрерывны внутри прямоугольника T .
Переходим к вертикальной производной V/∂z. Исследуем сна-
чала окрестность внутренней точки Q(a, b, 0) прямоугольника
x = a + u, y = b + v, a
1
< a < a
2
, b
1
< b < b
2
.
Сингулярность в формуле (4.8) содержат лишь слагаемые при i = 1
и k = 1, 2. Поскольку
p
(a
1
x)
2
+ z
2
+ a
1
x
z
2
2(a a
1
)
,
то
V
z
= 2β arctg
A
1
z
2β arctg
A
2
z
+ W, (4.11)
где здесь и ниже A
k
— положительные константы.
Таким образом, при пересечении T производная V/∂z терпит
скачок
V
+
z
V
z
= 4πβ.
В окрестности точки внутри отрезка Q
11
Q
21
x = a + u, y = b
1
+ v, a
1
< a < a
2
,
сингулярны те же слагаемые. Поскольку
p
(a
1
x)
2
+ z
2
+ a
1
x
z
2
2(a a
1
)
,
то
V
z
= 2β arctg
A
3
v
z
2β arctg
A
4
z
+ W.
Таким образом, V/∂z ограничена, но не имеет предела при неза-
висимом стремлении v, z к нулю.
Наконец, в окрестности вершины Q
11
x = a
1
+ u, y = b
1
+ v, b
1
y = v, s
11
=
p
u
2
+ v
2
+ z
2
,
(a
1
x)
2
+ z
2
= u
2
+ z
2
,
p
(a
1
x)
2
+ z
2
+ a
1
x =
p
u
2
+ z
2
u,
p
(a
1
x)
2
+ z
2
+ s
11
=
p
u
2
+ z
2
+
p
u
2
+ v
2
+ z
2
,
33