Введение в аналитическую динамику. Кирсанов А.А. - 152 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

152
Ãëàâà øåñòàÿ
ãäå
2
G
- îäíîðîäíàÿ êâàäðàòè÷íàÿ ôîðìà îò
k
qqq
&&&&&&
,...,,
21
,
1
G
- îäíîðîä-
íàÿ ëèíåéíàÿ ôóíêöèÿ îò
k
qqq
&&&&&&
,...,,
21
; à
0
G íå çàâèñèò îò
r
q
. Îáû÷íî
2
G
ëåãêî íàõîäèòñÿ, òàê êàê êîýôôèöèåíòû çäåñü òå æå, ÷òî è ó êâàäðà-
òè÷íûõ ÷ëåíîâ â âûðàæåíèè (3.1.7) äëÿ
T
, ïðåäñòàâëåííîì â âèäå ôóí-
êöèè îò
k
qqq
&&&
,...,,
21
. ×ëåíû
1
G
äîëæíû áûòü îïðåäåëåíû íåçàâèñèìî,
à ÷ëåíû
0
G íåñóùåñòâåííû è èõ ìîæíî âîîáùå îïóñòèòü. Íàøà çàäà÷à
ñâîäèòñÿ ê îïðåäåëåíèþ
1
G
.
Ðàññìîòðèì ñèñòåìó ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê, êîíôèãóðàöèÿ è ñêîðîñ-
òè êîòîðîé çàäàíû â ìîìåíò âðåìåíè
t
. Íàøà çàäà÷à ñîñòîèò â ïîëó÷å-
íèè óðàâíåíèÿ äëÿ îïðåäåëåíèÿ óñêîðåíèé ÷àñòèö ñèñòåìû ìàòåðèàëü-
íûõ òî÷åê.
Ðàññìîòðèì òåîðåìó.
Óñêîðåíèå ñèñòåìû ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê òàêîâî, ÷òî âûðàæåíèå
=
k
i
ii
qQG
1
&&
, (6.3.3)
ðàññìàòðèâàåìîå êàê ôóíêöèÿ îò
k
qqq
&&&&&&
,...,,
21
, èìååò ìèíèìóì.
Ïðèìåíÿÿ ýòó òåîðåìó, êîîðäèíàòû è ñîñòàâëÿþùèå ñêîðîñòåé
ñëåäóåò ñ÷èòàòü ïîñòîÿííûìè. Òàêèì îáðàçîì, ìû èìååì äåëî ñ êâàäðà-
òè÷íîé ôóíêöèåé ñ ïîñòîÿííûìè êîýôôèöèåíòàìè.
Äîêàçàòåëüñòâî òåîðåìû.
Ïóñòü
q
&&
r
óñêîðåíèå ñèñòåìû ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê â äåéñòâèòåëü-
íîì äâèæåíèè,
qq
&&
r
&&
r
+
- óñêîðåíèå â ëþáîì äðóãîì âîçìîæíîì äâèæå-
íèè. Òîãäà áóäåò ñïðàâåäëèâî ñëåäóþùåå ðàâåíñòâî
()
∑∑
====
=+=
N
r
k
i
ii
N
r
rrrrr
k
i
ii
qQxmxxmqQG
111
2
2
1
2
1
2
1
&&&&&&&&&&
152                                                                    Ãëàâà øåñòàÿ

ãäå   G2 - îäíîðîäíàÿ êâàäðàòè÷íàÿ ôîðìà îò q&&1 , q&&2 ,..., q&&k , G1 - îäíîðîä-
íàÿ ëèíåéíàÿ ôóíêöèÿ îò        q&&1 , q&&2 ,..., q&&k ; à G0 íå çàâèñèò îò qr . Îáû÷íî
G2 ëåãêî íàõîäèòñÿ, òàê êàê êîýôôèöèåíòû çäåñü òå æå, ÷òî è ó êâàäðà-
òè÷íûõ ÷ëåíîâ â âûðàæåíèè (3.1.7) äëÿ T , ïðåäñòàâëåííîì â âèäå ôóí-
êöèè îò q&1 , q& 2 ,..., q& k . ×ëåíû G1 äîëæíû áûòü îïðåäåëåíû íåçàâèñèìî,

à ÷ëåíû    G0 íåñóùåñòâåííû è èõ ìîæíî âîîáùå îïóñòèòü. Íàøà çàäà÷à
ñâîäèòñÿ ê îïðåäåëåíèþ        G1 .
     Ðàññìîòðèì ñèñòåìó ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê, êîíôèãóðàöèÿ è ñêîðîñ-
òè êîòîðîé çàäàíû â ìîìåíò âðåìåíè t . Íàøà çàäà÷à ñîñòîèò â ïîëó÷å-
íèè óðàâíåíèÿ äëÿ îïðåäåëåíèÿ óñêîðåíèé ÷àñòèö ñèñòåìû ìàòåðèàëü-
íûõ òî÷åê.
     Ðàññìîòðèì òåîðåìó.

       Óñêîðåíèå ñèñòåìû ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê òàêîâî, ÷òî âûðàæåíèå
              k
       G − ∑ Qi q&&i ,                                                        (6.3.3)
             i =1

ðàññìàòðèâàåìîå êàê ôóíêöèÿ îò          q&&1 , q&&2 ,..., q&&k , èìååò ìèíèìóì.
     Ïðèìåíÿÿ ýòó òåîðåìó, êîîðäèíàòû è ñîñòàâëÿþùèå ñêîðîñòåé
ñëåäóåò ñ÷èòàòü ïîñòîÿííûìè. Òàêèì îáðàçîì, ìû èìååì äåëî ñ êâàäðà-
òè÷íîé ôóíêöèåé ñ ïîñòîÿííûìè êîýôôèöèåíòàìè.
     Äîêàçàòåëüñòâî òåîðåìû.
            r
           q&& óñêîðåíèå ñèñòåìû ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê â äåéñòâèòåëü-
       Ïóñòü

íîì äâèæåíèè, q &r& + ∆q&r& - óñêîðåíèå â ëþáîì äðóãîì âîçìîæíîì äâèæå-
íèè. Òîãäà áóäåò ñïðàâåäëèâî ñëåäóþùåå ðàâåíñòâî

         k
                   1 N                     1 N             k
∆  G − ∑ Qi q&&i  = ∑ mr (&x&r + ∆&x&r ) − ∑ mr &x&r2 − ∑ Qi ∆q&&i =
                                          2

       i =1       2 r =1                  2 r =1        i =1