Основные понятия аналитической механики

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ [c.7]

ОСНОВНЫЕ понятия аналитической механики (ГЛ. т [c.10]

ОСНОВНЫЕ понятия АНАЛИТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ ( ГЛ. 1 [c.12]

Г. Предыдущая глава играла вспомогательную роль — мы в ней ввели основные понятия аналитической механики (связи, перемещения точек материальной системы и т. п.). Пользуясь ими, мы теперь сможем обосновать" так называемый принцип виртуальных перемещений, который в сжатой и краткой формулировке охватывает всю статику. [c.346]

Известно, что одним из основных понятий аналитической механики Лагранжа является понятие виртуальных (возможных) перемещений, определяемых наложенными на механическую систему связями. Виртуальные перемещения образуют группу, знание свойств которой позволяет устанавливать законы движения систем. [c.4]

Этими основами является совокупность законов и аксиом механики Ньютона свободной механической системы, дополненная аксиомой об освобождаемости от связей. Следовательно, понятие о связях является одним из основных понятий аналитической механики. [c.8]

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ аналитической механики irj Найдем виртуальную работу [c.28]

Эта теория является основным достижением аналитической механики XIX в. Поначалу казалось, что ее главное значение — в развитии аналитических методов. Но более глубокое выявление связи механики с оптикой и раскрытая возможность нового геометрического истолкования механических проблем имела принципиальное значение. Во второй половине XIX в. накопление новых фактов и разработка новых методов в аналитической механике шло главным образом по линии геометризации. В начале XX столетия, когда это направление сочеталось с новыми течениями в физике, именно на созданной им основе были пересмотрены основные понятия классической механики. [c.210]

ГЛАВА 6. ОСНОВЫ АНАЛИТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ Предмет аналитической механики [c.319]

Все теоремы и уравнения аналитической механики выводятся из некоторых основных понятий и предложений. [c.320]

Понятие об идеальных связях не было известно автору Аналитической механики — Ж. Лагранжу. Рассматривая вопрос об обосновании и доказательстве принципа возможных перемещений, Ж. Лагранж отмечает, что этот принцип, хотя и очень прост по своему выражению, но не очевиден, чтобы его можно принять как аксиоматическое утверждение без доказательства. Ж. Лагранж отмечает, что принцип возможных перемещений основывается на двух принципах, установленных раньше. Один из них — принцип действия рычага, исследованный еще Архимедом второй — аксиома о параллелограмме сил. Если вспомнить геометрическую статику (ч. III т. I), то становится ясным, что эти два принципа содержат два основных понятия статики — понятие о силе, как о векторе, и к тому же скользящем в случае действия силы на абсолютно твердое тело, и понятие о моменте силы. Ж- Лагранж указывает сначала, что принцип возможных перемещений объединяет эти два понятия статики (принципы рычага и параллелограмма сил). Далее он предлагает доказательство, основанное на замене сил, приложенных к материальным точкам системы, реакциями подвижных блоков сложного полиспаста. Это доказательство не было признано достаточным, и Фурье предложил более совершенное. [c.108]

Усовершенствование курса теоретической механики надо искать в следующих двух основных направлениях. Во-первых, курс должен быть строгим, логичным, целостным и компактным он должен позволять в краткое время изложить основные понятия и методы теоретической механики. Во-вторых, в нем не следует уделять много внимания элементарным вопросам статики и кинематики надо сконцентрировать усилия на рассмотрении наиболее содержательных и ценных для теории и приложений разделов динамики и методов аналитической механики. [c.12]

Некоторые элементы аналитической механики 1. Основные понятия. [c.9]

Казалось, что механика — этот рай математических наук , как назвал ее Леонардо да Винчи,— достигла высокой степени совершенства и своей завершенности. Но завершенность эта была лишь кажущейся, ибо в самих основных понятиях и законах механики заключались многочисленные трудности, которые были только временно отодвинуты, а отнюдь не разрешены мощным прогрессом аналитической механики. [c.224]

Уже из этого изложения можно видеть две особенности механики Герца, связанные с тем, что в исходных предпосылках он ограничивается тремя, а не четырьмя (как это имеет место у Ньютона и Гамильтона) понятиями. Во-первых, отсутствие среди основных понятий понятия силы (или энергии), что приводит к усложнению изложения и не дает простого пути для решения конкретных задач. Во-вторых, особо важная роль, отводящаяся геометрическим образам. Если первая особенность ограничивала практическое значение его механики, то вторая была чрезвычайно важным этаном на пути синтеза аналитического и геометрического аспектов механики. [c.233]

Большое внимание уделено основным понятиям теории колебаний и смежных разделов механики, выбору и обоснованию моделей колебательных систем, методам их аналитического и численного анализа приведено большое количество справочного материала, который может быть непосредственно использован в вибрационных расчетах. [c.14]

После оформления Герцем понятий голономных и неголономных связей и выявления их значения, аналитическая механика Лагранжа, Гамильтона, Якоби, Пуассона и других по-прежнему продолжала развиваться весьма интенсивно и в настоящее время представляет собой основной аппарат для теоретической физики, включая самые новейшие ее разделы, а также для небесной механики, не говоря уже о всех прикладных дисциплинах, вынужденных использовать методы аналитической ди- намики. [c.3]

Подобные соотношения существуют и в классической механике. В виде примера можно указать на уравнение фазовой траектории системы с одной степенью свободы, связывающее обобщенную координату и ее производную по времени Известно, какое значение для аналитической механики и теоретической механики имеют понятия фазовых координат и фазовых пространств и соотношения, выражающиеся интегральными инвариантами, например, теоремой Лиувилля и др. Но оказывается область подобных соотношений, независимых от силовых воздействий, может -быть значительно расширена. Такие соотношения можно назвать автономными связями. Приведем в виде примера автономные связи, сопутствующие движению одной точки. Рассмотрим для этой цели основные характеристические векторы движения г — радиус-вектор точки [c.14]

Модель (22), (23) требуется доопределить нужна информация, относящаяся к проблеме реализации связей. Вопрос о способах реализации связей является одним из основных в динамике несвободных систем. Отвлечься от способа реализации связей, как и в аналитической механике, позволяет представление о свойстве идеальности связей, которое формулируется с помощью понятия о виртуальных вариациях [c.100]

В частях I, II, III, посвященных физической динамике, мы рассматривали материальные системы самого общего вида, не накладывая никаких ограничений на число степеней свободы (само это понятие было введено лишь в части IV) поэтому все полученные там результаты были справедливы в самом общем случае — в частности, для случая сплошной среды (упругого тела, жидкости, газа). Однако, рассматривая самый общий случай материальной системы, мы не смогли решить основной задачи динамики в случае несвободной системы (т. е. исключить неизвестные реакции связей и свести дальнейшее решение к чисто математической задаче интегрирования системы дифференциальных уравнений). Это удалось нам сделать только в части IV, посвященной элементам аналитической механики,— [c.440]

Приведенное качественное описание может быть дополнено количественными методами аналитической механики системы материальных точек, но очень велико число материальных точек (скажем, порядка в 1 см ), и потому информация об их индивидуальных движениях практически ничего не говорит о макроскопических свойствах движения тела. Специальный подход к этой проблеме дают методы статистической механики, позволяющие ввести необходимые в МСС основные понятия — плотности, скорости, внутренних напряжений, энергии, температуры, энтропии и количества тепла. [c.7]

Прошло пятьдесят лет с тех пор, как в математике утвердились понятия группы и алгебры Ли. Термин алгебра Ли введен Г. Вейлем в 1934 г. [ 1, с. 467]. На языке групп Ли [ 2] и их инвариантов формулируется одна из основных задач аналитической механики, связанная с интегрированием уравнений движения. Понятие алгебраических инвариантов введено Дж. Сильвестром в 1851 г. и использовано Ф. Клейном для классификации различных геометрий. В работе [ 3], известной под названием Эрлангенской программы , Ф. Клейн предлагает любое многообразие задавать системой инвариантов относительно группы преобразований. В 1872—1876 гг. опубликована серия работ С. Ли [4], в которой устанавливается глубокая внутренняя связь симметрия — законы сохранения , свойственная задачам аналитической механики [5. 6]. С. Ли показал, что первые интегралы движения гамильтоновых систем являются следствием существования группы контактных преобразований фазовых переменных. [c.70]

Она отличается от болыней части ранее изданных курсов теоретической и аналитической механики систематически проведенным подходом, опирающимся на инвариантность и ковариантность законов и уравнений механики по отношению к преобразованиям систем отсчета. На этой идее базируется как и,зложение основных понятий механики, так п обоснование лагранжева и гамильтонова формализма. Большое внимание уделяется leopeMe Э. Нетер и интегральным инвариантам, которые положены в основу изложения теории канонических преобразований и формализма Гамильтона — Якоби. [c.2]

Вместо силы можно взять за основное понятие эц.ергию, как это делается в так называемой аналитической механике. В системе механики, созданной Г. Герцем, сила как основное понятие была совсем устранена. [c.7]

Основополагающее значение для аналитической механики точки, твердого тела и систем, не подверженных механическим связям, в 18 веке имели фундаментальные трактаты Леонарда Эйлера (1707—1783), созданные им в Петербургской Академии Наук. Аналитическая механика Эйлера имела в своей (j HOBe принцип ускоряющих сил и систему основных понятий механики Ньютона, творчески переработанную Эйлеро [ при несомненном влиянии великого русского ученого М. В. Ломоносова. [c.1]

Наиболее отчетливый и гибкий алгорифм для выражения и математического исследования многих проблем механики (как и других физических теорий) представляет теория векторов. Вследствие этого мы в настоявдей вводной главе изложим основные понятия и элементарные правила исчисления векторов ). Вместе с тем, читатель должен быть предупрежден, что рассуждения, которые развертываются в настоящем сочинении, предполагают отчетливое знакомство с общими курсами аналитической геометрии и анализа бесконечно-малых. [c.13]

Книга содержит весьма сжатое изложение основных понятий и методов аналитической механики. Автор стремится дать читателю представление и об аналитической механике непрерывных сред и познакомить его с тем продолжением , аналитической механики, которое связано со специальной теорией относительности и с теорией поля. Поэтому книга представляет интерес не только для специалистов, работающих в различных областях механики, но и для математиков и физиков-теоретиков по характеру изложения ена доступна аспирантам и студентам старгиих курсов. [c.4]

Еще одно направление, в котором развивались исследования по аналитической механике,— применение понятия теоретически устойчивых двия№пий к исследованию действительных движений механики. Основные работы и здесь принадлежат Н. Г. Четаеву, который высказал и развил идею о возможности создании аналитической механики на основе отбора истинных состояний движения из всех возможных движений, обладающих устойчивостью того или иного характера. Эта идея была развита Чета-евым в работах 1931 — 1945 гг. Сформулировав задачу об устойчивости механических систем, Четаев дает строгое доказательство того, что для невозмущенных движений в случае их устойчивости в первом приближении уравнения Пуанкаре в вариациях будут иметь лишь нулевые характеристические числа. Если невозмущенное движение устойчиво, то соответствующие уравнения в вариациях [c.289]

Это провозглашение эры исключительного господства аналитического метода могло казаться тем более обоснованным, что в труде Лагранжа содержится и все, что к тому времени составляло механику сплошной среды. Подводя итоги, надо все же признать, что аналитическая механика Лагранжа — не вся механика его времени. Недостаточность для приложений динамики идеальной жидкости, ограничение идеальными связями, т. е. исключение сил трения, математические трудности — словом, все, отделявшее теоретические построения от технических применений, заставляло уже тогда искать новые физические схемы, приближенные методы, обращаться к эксперименту. Это относится прежде всего к механике сплошной среды (см. следующую главу). Но в механике Лагранжа не было и других важных компонентов. В ней отразились и слабые стороны механистического, недиалектического материализма XVIII в. Лагранж обходит вопросы, связанные с тем или другим толкованием таких общих понятий, как пространство и время. А заодно он совсем не касается вопроса о том, каковы те системы координат, которыми он пользуется он ничего не говорит об относительности движения. Он обрывает в этом пункте традиции классической механики. Исходя из уравнений и не вникая в анализ физических основ механики, Лагранж как бы провел некую линию уровня . Все, лежащее выше нее, можно было считать прочно установленным и рекомендовать к применению то, что находилось ниже нее, игнорировалось. Это была новая позиция — позиция разумного самоограничения, но это исключало из рассмотрения ряд основных вопросов механики (и естествознания в целом). Исключить их на том основании, что пока нет удовлетворительного ответа на них и что они слишком близки к метафизике , было полезно можно было сосредоточить усилия на более конкретных задачах, поддающихся решению но это принесло и вред, так как отвлекало от более глубокого исследования основных понятий механики и физики, создавая иллюзию благополучия, которого на самом деле не было. [c.157]

В своем трактате Общие принципы движения жидкостей (1755) Эйлер первый вывел основную систему уравнений движения идеальной жидкости, положив начало аналитической механике сплошной среды. Эйлеру гидродинамика обязана введением понятия давления и гфотивопоста-влением этого поиятия нью-тонианским ударам частиц жидкости о поверхность тела. [c.21]

Исторически МСС развивалась параллельно с аналитической механикой системы материальных точек и абсолютно твердого тела. Но ее основные понятия полей цлотности массы, векторов перемещения и скорости среды, тензоров внутренних напряжений, деформаций и процессов деформации, плотности кинетической и внутренней энергии и энтропии, а также законы сохранения и уравнения состояния — не могут быть получены как следствия из аналитической механики и термодинамики. [c.3]

Предполагается, что читатель знаком с обычным курсом аналитической механики (в частности, с основными фактами динамики твердого тела). Достаточно, например, знакомства с учебником В. И. Арнольда Математические методы классической механики (М., Паука , 1974). При изложении материала часто используется известная теорема Лиувил-ля-Арнольда об интегрируемых гамильтоновых системах, а также связанные с ней идеи и понятия, такие, как инвариантные торы, квазипериодические движения на торах, усреднение и т. д. [c.13]

Лагранж (Lagrange) Жозеф Лг/ (1736-1813) — выдающийся французский математик и механик, В1754 г. стал профессором артиллерийской школы. Основатель знаменитой Туринской академии. В 1766-1787 гг. преподавал в Берлинской академии наук. В 1787 г. переехал в Париж, где до конца жизни был профессором Нормальной школы и Политехнической школы. В 1788 г, издал знаменитую книгу Аналитическая механика , которую У. Р. Гамильтон назвал научной поэмой . Развил основные понятия вариационного исчисления и предложил общий аналитический метод для решения вариационных задач. Придал уравнениям движения форму, названную его именем, В Аналитической механике значительное место занимают вопросы механики сплошной среды (гидростатика, гидродинамика, теория упругости). Автор ряда фундаментальных работ по математическому анализу, теории чисел, алгебре, астрономии, картографии и др. [c.38]

Кориолис (СопоИ ) Гюстав Гаспар (1792-1843) — французский механик. Окончил Политехническую школу (18Шг.). Профессор (с 1816 г.) и директор (с 1833 г.) Политехнической школы. Основные исследования относятся к аналитической механике. Ввел понятие работы и коэффициент 1/2 в выражение для живой силы рассмотрел (1835 г.) дополнительное ускорение (кориолисово ускорение) и кориолисову силу инерции в относительном движении. [c.310]

В своем трактате Общие принципы движения жидкостей (1755) Эйлер впервые вывел основную систему уравнений движения идеальной жидкости, положив этим начало аналитической механике сплошной среды. Гидродинамика обязана Эйлеру расширением понятия давления на случай движущейся жидкости. Стоит вспомнить слова Эйлера относительно того, что жидкость до достижения тела изменяет свое направление и скорость так, что, подходя к телу, протекает мимо него вдоль его поверхности и не прилагает к телу никакой другой силы, кроме давления, соответствующего отдельным точкам соприкосновения . В этих словах Эйлера, в противовес ньютонианским взглядам на ударную природу взаимодействия твердого тела с набегающей иа него жидкостью, выдвигается новое для того времени представление об обтекании тела жидкостью. Давление определяется не наклоном поверхности в данной точке к направлению набегающего потока, а движением жидкости вблизи этой точки поверхности. Эйлеру принадлежит первый вывод уравнения сплошности жидкости (в частном случае движения жидкости по трубе это уравнение в гидравлической трактовке было дано задолго до Эйлера в 1628 г. учеником Галилея Кастелли), своеобразная и ныне общепринятая формулировка теоремы об изменении количества движения применительно к жидким и газообразным средам, вывод турбинного уравнения, создание теории реактивного колеса Сег-нера и многое другое. [c.20]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...