ВУЗ:
Составители:
Соударение двух шаров радиуса r можно свести к задаче об отраже-
нии точки от выпуклой поверхности радиуса
2r . На рис. 4,а представлены
две траектории, которые до соударения были отклонены друг от друга на ма-
лый угол
i
da . Видно, что после соударения угол
1i
da
+
становится сущест-
венно больше. Его легко выразить, используя закон упругого отражения и
элементарную геометрию:
1
1/cos
ii i
i
lrda da b
+
й
щ
=+
к
ъ
л
ы
,
где
i
l — длина пробега между соударениями и
i
b — угол удара. Отсюда
видно, что при каждом соударении угол отклонения возрастает и после
n -го
удара будет равен
()
00
1/cos expln1/cos
n
n
n
ii ii
i
i
lr lrda da b da b
й
щ
йщ
к
ъ
=+ = +
къ
лы
к
ъ
л
ы
е
Х
.
Число соударений
n растет со временем tn», где n — частота со-
ударений. Поэтому
()tda
можно представить в виде
() (0)
t
te
l
da da=.
Здесь
()
1/cos
ii
lrlb=+
.
Черта сверху означает усреднение по данной траектории. Величина l
является показателем Ляпунова [20, 33–36], она положительна, и, следова-
тельно, отражение от выпуклой поверхности неустойчиво.
a) б)
Рис. 4. а — газ Лоренца, б — бильярд Синая.
Соударение двух шаров радиуса r можно свести к задаче об отраже-
нии точки от выпуклой поверхности радиуса 2r . На рис. 4,а представлены
две траектории, которые до соударения были отклонены друг от друга на ма-
лый угол da i . Видно, что после соударения угол da i + 1 становится сущест-
венно больше. Его легко выразить, используя закон упругого отражения и
элементарную геометрию:
da i + 1 = da i й1 + l / r cos b i щ,
лк i ъ
ы
где li — длина пробега между соударениями и b i — угол удара. Отсюда
видно, что при каждом соударении угол отклонения возрастает и после n -го
удара будет равен
n йn щ
й
л
щ
(
da n = da 0 Х к1 + li / r cos b i ъ= da 0 exp ке ln 1 + li / r cos b i
ы )ъъ.
i лк i ы
Число соударений n растет со временем » n t , где n — частота со-
ударений. Поэтому da (t ) можно представить в виде
da (t ) = da (0) e l t .
Здесь
(
l = 1 + li / r cos b i . )
Черта сверху означает усреднение по данной траектории. Величина l
является показателем Ляпунова [20, 33–36], она положительна, и, следова-
тельно, отражение от выпуклой поверхности неустойчиво.
a) б)
Рис. 4. а — газ Лоренца, б — бильярд Синая.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- …
- следующая ›
- последняя »
