Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
    Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое расписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
    Для новых пользователей первый месяц бесплатно.
    Чат-бот для мастеров и специалистов, который упрощает ведение записей:
    Сам записывает клиентов и напоминает им о визите;
    Персонализирует скидки, чаевые, кэшбэк и предоплаты;
    Увеличивает доходимость и помогает больше зарабатывать;
    Начать пользоваться сервисом
  • Уравнение Лагранжа для колебательных систем Вопрос 3






    Уравнение движения Лагранжа удобно тем, что уравнение движения записывается в ковариантной форме, т. е. структура уравнения не меняется при переходе к другим координатам.

    Любая механическая система описывается уравнением Ньютона:

    , (1.26)

    и это самая общая форма записи (форма Коши). Известно, что, если заданы начальные условия

    и ,

    то решение существует и единственно.

    В общем случае на уравнение накладываются связи, уменьшая количество независимых координат:

    , где . (1.27)

    Если у нас есть k связей, то только n = m - k координат являются обобщёнными. Выбираем обобщённые координаты q 1, …, qn так, чтобы их связь с первичными была точечной:

    , где . (1.28)

    Допустим, что силы, действующие на систему, являются потенциальными, т. е. существует функция такая, что для каждой силы выполняется равенство

    , где .

    В этом случае для описания движения в потенциальном поле можно воспользоваться формализмом Лагранжа:

    1. Выбираем обобщённые координаты q 1, …, qn.

    2. С помощью уравнения преобразования координат (1.28) записываем выражение для энергии через эти координаты:

    .

    3. С учётом преобразования обобщённых скоростей

    (1.29)

    строим выражение для кинетической энергии системы .

    4. Составляем лагранжиан системы .

    5. Записываем уравнение движения системы в виде:

    , где . (1.30)

    Из (1.30) можно непосредственно найти первый интеграл движения:

    . (1.31)

    Коэффициенты Ci можно найти из начальных условий.

    Лагранжев формализм работает только в потенциальном поле, но, если в системе действуют диссипативные силы Qi (трение, потери), то в общем случае уравнение Лагранжа выглядит так:

    , где . (1.32)

    Простейший случай, когда диссипативные силы являются линейной функцией обобщённых скоростей:

    .

    Для линейной функции можно построить функцию Рэлея, тогда диссипативные силы - это частные производные по обобщённым координатам функции Рэлея:

    (1.33)

    В этом случае уравнение Лагранжа примет ещё более простой вид:

    , где , (1.34)

    т. е. для полного описания системы с диссипацией нужно задать две функции: L и F.

    Если точечное преобразование (1.28) не содержит в явном виде времени, то

    . (1.35)

    Таким образом, энергия системы убывает со скоростью, равной удвоенной функции Рэлея.






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.