Динамика твердого тела. Трухан Н.М. - 36 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

36
(
)
.
2
2
2
R
a
l
maCVP
N
2
+
+=
Вместо формулы гироскопии можно было бы
воспользоваться динамическими уравнениями Эйлера. При
этом проекции векторов угловой скорости
и углового
ускорения
на главные центральные оси равны
соответственно
ω
ε
, tϕ
sinp =
ψ
, cos tp
ϕ
ϕ
=
ψ
, tϕ
cosq =
ψ
, sin tq
ϕ
ϕ
=
ψ
,ϕ=
r .0
=
r
Уравнение Эйлера для оси
M
()
. cos
22
cos
cos cos
21
tFa
l
N
l
NMtC
tACtA
ϕ
+==ϕϕ=
=
ϕ
ϕ
+ϕϕ
ξ
ψ
ψ
ψ
Откуда с учетом (5.6) следует ответ.
5.3. Регулярная прецессия в случае Лагранжа
В случае Лагранжа регулярная прецессия может быть
только вынужденной, и поэтому при регулярной прецессии
выполняется равенство (5.4). Верно и обратное, т.е. если в
случае Лагранжа при движении выполняется точная формула
гироскопии и в начальный момент
(если
регулярной прецессии быть не может), то движение есть
регулярная прецессия. В самом деле, пусть при движении
выполняется (5.4) и
Покажем справедливость
утверждения с помощью уравнений Лагранжа. Функция
Лагранжа для этого случая дана формулой (3.18). Так как в
случае Лагранжа координаты
0=
θ
,0
O
θ
.0=
O
θ
ψ
и
ϕ
циклические, то
,constcossin
2
=+=
θθψ
ψ
CrA
L
(5.8)
                                    36
                           P V 2 C + ma 2
                       N2 = +
                                         (.
                                                    )
                           2      Ral
       Вместо формулы гироскопии можно было бы
воспользоваться динамическими уравнениями Эйлера. При
этом проекции векторов угловой скорости ω и углового
ускорения ε     на главные центральные оси равны
соответственно
         p = ψ sin ϕ t ,  p = ψ ϕ cos ϕ t ,
         q = ψ cos ϕ t , q = −ψ ϕ sin ϕ t ,
         r = ϕ ,          r = 0.
Уравнение Эйлера для оси ξ M
Aψϕ cos ϕ t + (C − A)ψϕ cos ϕ t =
                              l     l     
= Cψϕ cos ϕ t = M ξ =  − N1 + N 2 − Fa  cos ϕ t.
                              2     2     
Откуда с учетом (5.6) следует ответ.

       5.3. Регулярная прецессия в случае Лагранжа

       В случае Лагранжа регулярная прецессия может быть
только вынужденной, и поэтому при регулярной прецессии
выполняется равенство (5.4). Верно и обратное, т.е. если в
случае Лагранжа при движении выполняется точная формула
гироскопии и в начальный момент θ = 0 (если θO ≠ 0,
регулярной прецессии быть не может), то движение есть
регулярная прецессия. В самом деле, пусть при движении
выполняется (5.4) и θO = 0. Покажем справедливость
утверждения с помощью уравнений Лагранжа. Функция
Лагранжа для этого случая дана формулой (3.18). Так как в
случае Лагранжа координаты ψ и ϕ циклические, то
               ∂L
                   = Aψ sin 2 θ + Cr cosθ = const,      (5.8)
               ∂ψ