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 »
