ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
53
Ïåðâûå òðè ôîðìû îñíîâíîãî óðàâíåíèÿ
Åñëè êàòàñòàòè÷åñêàÿ ñèñòåìà ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê íàõîäèòñÿ ïîä
äåéñòâèåì çàäàííûõ êîíñåðâàòèâíûõ ñèë, ñóììà êèíåòè÷åñêîé è ïîòåí-
öèàëüíîé ýíåðãèé ñèñòåìû ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê ñîõðàíÿåò ïîñòîÿííîå
çíà÷åíèå ïðè ëþáîì äâèæåíèè ñèñòåìû.
Âåëè÷èíà
h
â êàæäîì äâèæåíèè îïðåäåëÿåòñÿ íà÷àëüíûìè óñëî-
âèÿìè.
()
hxxxV
N
=
,...,,
21
íàçûâàþò ïîâåðõíîñòüþ ïîñòîÿííîé ýíåðãèè
äëÿ äàííîãî äâèæåíèÿ. Ó÷èòûâàÿ, ÷òî
0≥T
, çíà÷åíèå ïîòåíöèàëü-
íîé ýíåðãèè â òå÷åíèå âñåãî âðåìåíè äâèæåíèÿ áóäåò
hV ≤
.
§2.6. Òðåòüÿ ôîðìà óðàâíåíèÿ ýíåðãèè
Ðàññìîòðèì ñèòóàöèþ êîãäà çàäàííûå ñèëû â öåëîì íå êîíñåðâà-
òèâíû, à ñèñòåìó ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê ìîæíî ðàçáèòü íà äâå ïîäñèñòå-
ìû, îäíà èç êîòîðûõ áóäåò êîíñåðâàòèâíîé. Ýòî ìîæíî âûðàçèòü òàê
21 rrr
XXX
+=
, (2.6.1)
ãäå
1r
X
çàâèñèò îò
N
xxx
,...,,
21
è ñèñòåìà ñèë
1r
X
êîíñåðâàòèâíà.
Òîãäà
∑
=
−=
N
r
rr
dVdxX
1
1
. (2.6.2)
Ó÷èòûâàÿ ýòî, ìû ìîæåì óðàâíåíèå (2.4.2) çàïèñàòü òàê
()
∑∑
==
+−=+=
N
r
N
r
rrrrrr
xX
dT
dV
xXxX
dt
dT
11
221
&&&
. (2.6.3)
Îêîí÷àòåëüíî ìîæíî íàïèñàòü
()
∑
=
=+
N
r
rr
xXVT
dt
d
1
2
&
. (2.6.4)
Óðàâíåíèå (2.6.4) ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé òðåòüþ ôîðìó óðàâíåíèÿ
ýíåðãèè, âêëþ÷àþùóþ â ñåáÿ ïåðâûå äâå ôîðìû óðàâíåíèé ýíåðãèè êàê
÷àñòíûå ñëó÷àè.
Ïåðâûå òðè ôîðìû îñíîâíîãî óðàâíåíèÿ 53
Åñëè êàòàñòàòè÷åñêàÿ ñèñòåìà ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê íàõîäèòñÿ ïîä
äåéñòâèåì çàäàííûõ êîíñåðâàòèâíûõ ñèë, ñóììà êèíåòè÷åñêîé è ïîòåí-
öèàëüíîé ýíåðãèé ñèñòåìû ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê ñîõðàíÿåò ïîñòîÿííîå
çíà÷åíèå ïðè ëþáîì äâèæåíèè ñèñòåìû.
Âåëè÷èíà h â êàæäîì äâèæåíèè îïðåäåëÿåòñÿ íà÷àëüíûìè óñëî-
âèÿìè.
V (x1 , x 2 ,..., x N ) = h íàçûâàþò ïîâåðõíîñòüþ ïîñòîÿííîé ýíåðãèè
äëÿ äàííîãî äâèæåíèÿ. Ó÷èòûâàÿ, ÷òî T ≥ 0 , çíà÷åíèå ïîòåíöèàëü-
íîé ýíåðãèè â òå÷åíèå âñåãî âðåìåíè äâèæåíèÿ áóäåò V ≤ h .
§2.6. Òðåòüÿ ôîðìà óðàâíåíèÿ ýíåðãèè
Ðàññìîòðèì ñèòóàöèþ êîãäà çàäàííûå ñèëû â öåëîì íå êîíñåðâà-
òèâíû, à ñèñòåìó ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê ìîæíî ðàçáèòü íà äâå ïîäñèñòå-
ìû, îäíà èç êîòîðûõ áóäåò êîíñåðâàòèâíîé. Ýòî ìîæíî âûðàçèòü òàê
X r = X r1 + X r 2 , (2.6.1)
ãäå X r1 çàâèñèò îò x1 , x 2 ,..., x N è ñèñòåìà ñèë X r1 êîíñåðâàòèâíà.
Òîãäà
N
∑X
r =1
r 1 dx r = − dV . (2.6.2)
Ó÷èòûâàÿ ýòî, ìû ìîæåì óðàâíåíèå (2.4.2) çàïèñàòü òàê
N N
∑ (X r1 x& r + X r 2 x& r ) = − ∑X
dT dV
= + &r
r2 x . (2.6.3)
dt r =1 dT r =1
Îêîí÷àòåëüíî ìîæíî íàïèñàòü
N
(T + V ) = ∑X
d
&r
r2 x . (2.6.4)
dt r =1
Óðàâíåíèå (2.6.4) ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé òðåòüþ ôîðìó óðàâíåíèÿ
ýíåðãèè, âêëþ÷àþùóþ â ñåáÿ ïåðâûå äâå ôîðìû óðàâíåíèé ýíåðãèè êàê
÷àñòíûå ñëó÷àè.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- …
- следующая ›
- последняя »
