ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
105
Ìåòîäû èíòåãðèðîâàíèÿ
Òåïåðü (4.3.4) ìîæíî çàïèñàòü òàê
()
∑
=
+−=
∂
∂
n
r
rrrrr
xyyxm
q
T
1
1
&&
&
. (4.3.8)
Ñðàâíèâàÿ (4.3.8) ñ (2.3.4), ìû ìîæåì ñêàçàòü, ÷òî óðàâíåíèå (4.3.8)
âûðàæàåò òåîðåìó î ñîõðàíåíèè ìîìåíòà êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ.
Åñëè ñâÿçè äîïóñêàþò âðàùåíèå ñèñòåìû ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê êàê
òâ¸ðäîãî òåëà îòíîñèòåëüíî íåêîòîðîé îñè è åñëè ïðè ýòîì ïîòåíöèàëü-
íàÿ ýíåðãèÿ íå èçìåíÿåòñÿ, òî ìîìåíò êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ ñèñòåìû
ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê îòíîñèòåëüíî ýòîé îñè åñòü âåëè÷èíà ïîñòîÿííàÿ.
§4.4. Óðàâíåíèå ýíåðãèè
Ñäåëàåì âûâîä èíòåãðàëà óðàâíåíèÿ äâèæåíèÿ, èãðàþùåãî î÷åíü
âàæíóþ ðîëü âî âñåõ äèíàìè÷åñêèõ çàäà÷àõ è â ôèçèêå âîîáùå.
Ïðåäïîëîæèì, ÷òî íàì äàíà êîíñåðâàòèâíàÿ ñèñòåìà ìàòåðèàëü-
íûõ òî÷åê ñ êîîðäèíàòàìè
n
qqq
,...,,
21
è ñ êèíåòè÷åñêèì ïîòåíöèàëîì
L íå çàâèñÿùèìè îò âðåìåíè. Ñëåäîâàòåëüíî, êèíåòè÷åñêèé ïîòåíöèàë
L íå ñîäåðæèò ÿâíî âðåìÿ t , à çàâèñèò òîëüêî îò ïåðåìåííûõ
nn
qqqqqq
&&&
,...,,,,...,,
2121
. Ïðîäèôôåðåíöèðóåì êèíåòè÷åñêèé ïîòåíöè-
àë L ïî âðåìåíè
∑∑
==
=
∂
∂
+
∂
∂
=
n
r
n
r
r
r
r
r
q
q
L
q
q
L
dt
dL
11
&&&
&
∑∑ ∑
== =
∂
∂
=
∂
∂
+
∂
∂
=
n
r
n
r
n
r
r
r
r
r
r
r
q
L
q
dt
d
q
L
dt
d
q
q
L
q
11 1
&
&
&
&
&
&&
. (4.4.1)
Çäåñü ìû ó÷ëè, ÷òî â ñîîòâåòñòâèè ñ óðàâíåíèåì Ëàãðàíæà (3.4.5)
∂
∂
=
∂
∂
rr
q
L
dt
d
q
L
&
.
Èíòåãðèðóÿ óðàâíåíèå (4.4.1) ïîëó÷èì:
Ìåòîäû èíòåãðèðîâàíèÿ 105
Òåïåðü (4.3.4) ìîæíî çàïèñàòü òàê
∂T n
= ∑ mr (− x& r y r + y& r x r ) . (4.3.8)
∂q&1 r =1
Ñðàâíèâàÿ (4.3.8) ñ (2.3.4), ìû ìîæåì ñêàçàòü, ÷òî óðàâíåíèå (4.3.8)
âûðàæàåò òåîðåìó î ñîõðàíåíèè ìîìåíòà êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ.
Åñëè ñâÿçè äîïóñêàþò âðàùåíèå ñèñòåìû ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê êàê
òâ¸ðäîãî òåëà îòíîñèòåëüíî íåêîòîðîé îñè è åñëè ïðè ýòîì ïîòåíöèàëü-
íàÿ ýíåðãèÿ íå èçìåíÿåòñÿ, òî ìîìåíò êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ ñèñòåìû
ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê îòíîñèòåëüíî ýòîé îñè åñòü âåëè÷èíà ïîñòîÿííàÿ.
§4.4. Óðàâíåíèå ýíåðãèè
Ñäåëàåì âûâîä èíòåãðàëà óðàâíåíèÿ äâèæåíèÿ, èãðàþùåãî î÷åíü
âàæíóþ ðîëü âî âñåõ äèíàìè÷åñêèõ çàäà÷àõ è â ôèçèêå âîîáùå.
Ïðåäïîëîæèì, ÷òî íàì äàíà êîíñåðâàòèâíàÿ ñèñòåìà ìàòåðèàëü-
íûõ òî÷åê ñ êîîðäèíàòàìè q1 , q2 ,..., qn è ñ êèíåòè÷åñêèì ïîòåíöèàëîì
L íå çàâèñÿùèìè îò âðåìåíè. Ñëåäîâàòåëüíî, êèíåòè÷åñêèé ïîòåíöèàë
L íå ñîäåðæèò ÿâíî âðåìÿ t , à çàâèñèò òîëüêî îò ïåðåìåííûõ
q1 , q2 ,..., qn , q&1 , q& 2 ,..., q& n . Ïðîäèôôåðåíöèðóåì êèíåòè÷åñêèé ïîòåíöè-
àë L ïî âðåìåíè
dL n
∂L n
∂L
=∑ q&&r + ∑ q& r =
dt r =1 ∂q& r r =1 ∂q r
n
∂L n
d ∂L d n ∂L
= ∑ q&&r + ∑ q& r = ∑ q& r . (4.4.1)
r =1 ∂q& r r =1 dt ∂q& r dt r =1 ∂q& r
Çäåñü ìû ó÷ëè, ÷òî â ñîîòâåòñòâèè ñ óðàâíåíèåì Ëàãðàíæà (3.4.5)
∂L d ∂L
= .
∂qr dt ∂q& r
Èíòåãðèðóÿ óðàâíåíèå (4.4.1) ïîëó÷èì:
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 103
- 104
- 105
- 106
- 107
- …
- следующая ›
- последняя »
