Дифференцирование функции в силу системы

Сг- — действительные числа. Это означает, что общее решение будет иметь слагаемое, содержащее в виде множителя функцию ехр(г]к )- Пусть т)к > О, тогда найдется сколь угодно близкое к стационарной точке в начальный момент времени решение, удаляющееся в бесконечность при I — оо. Предположим, что т к < 0. Сделаем замену независимой переменной I — —г. Обозначим у дифференцирование по т. Линейная система уравнений с гироскопическими силами примет вид [c.596]

Для всякой системы значений х, у, г, за исключением значений х , у . Si, остаются в силе обычные правила дифференцирования. Применяя их к функции Г/г , последовательно найдем [c.68]

Для получения уравнений Лагранжа надо выразить кинетическую энергию Т системы через обобщенные координаты и скорости, найти обобщенные силы и произвести указанные в (11) дифференцирования функции Т qj t) по обобщенным координатам, обобщенным скоростям и времени. Заметим, что форма уравнений Лагранжа не зависит от выбора обобщенных координат i, 25 5 Qn- При другом их выборе изменились бы только функции Т и Q, а сама форма уравнений (11) осталась бы той же. В связи с этим говорят, что уравнения Лагранжа второго рода обладают свойством ковариантности. [c.270]

В обычно применяемых методах определение движения свободной точки в пространстве под влиянием ускоряющих сил состоит в интегрировании трех обыкновенных дифференциальных уравнений второго порядка, а определение движения системы свободных точек, взаимно притягивающихся или отталкивающихся, — в интегрировании системы подобных уравнений, число которых втрое больше числа притягивающихся или отталкивающихся точек, если только мы предварительно не уменьшим это последнее число на единицу, рассматривая только относительные движения. Таким образом, в солнечной системе, если мы рассматриваем только взаимные притяжения Солнца и десяти известных планет [ ], определение движений последних относительно первого при помощи обычных методов сводится к интегрированию системы тридцати обыкновенных дифференциальных уравнений второго порядка, связывающих координаты и время, или же, при помощи преобразования Лагранжа, — к интегрированию системы шестидесяти обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка, связывающих время и эллиптические элементы. При помощи этих интегрирований тридцать переменных координат или шестьдесят переменных элементов могут быть найдены, как функции времени. В методе, предложенном в данной работе, задача сводится к отысканию и дифференцированию единственной функции, которая удовлетворяет двум уравнениям в частных производных первого порядка и второй степени подобным же образом всякая другая динамическая задача, относящаяся к движениям (как бы многочисленны они не были) любой системы притягивающихся или отталкивающихся точек (даже если мы предполагаем, что эти точки ограничены какими-либо условиями связи, совместными с законом живой силы), сводится к изучению одной центральной функции, форма которой определяет и характеризует свойства движущейся системы и определяется двумя дифференциальными уравнениями в частных производных первого порядка в сочетании с некоторыми простыми соображениями. Таким образом, по крайней мере интегрирование многих уравнений одного класса заменяется интегрированием двух уравнений другого класса, и даже если считать, что этим не достигается никакого практического облегчения, тем не менее можно получить некое интеллектуальное наслаждение от сведения, пожалуй, самого сложного из всех исследований. [c.176]

Дифференцирование функции х Ух в силу нелинейной системы (17.1) приводит с учетом (17.22) (см. (17.4) - (17.6)) К выражению [c.69]

Основная задача динамики в обобщенных координатах состоит в том, чтобы, зная обобщенные силы Qi, Qa, . и начальные условия, найти закон движения системы в виде (107), т. е. определить обобщенные координаты qu q ,. . как функции времени. Так как кинетическая энергия Т зависит от обобщенных скоростей qi, то при дифференцировании первых членов уравнений, (127) по t в левых частях этих уравнений появятся вторые производные по времени qi от искомых координат. Следовательно, уравнения Лагранжа представляют собой обыкновенные дифференциальные уравнения второго порядка относительно обобщенных координат q [c.378]

Преимуш,ества такого объединенного изучения еще более существенны с точки зрения анализа сил. В векторной механике каждая частица рассматривается отдельно и действующие силы должны быть определены независимо для каждой частицы. При аналитическом же подходе достаточно знать одну-единственную функцию, зависящую от положения движущихся частиц. Эта силовая функция содержит в неявном виде все силы, действующие на частицы системы их можно получить из этой функции простым дифференцированием. [c.26]

Рассмотрим теперь столкновение системы п частиц, взаимодействующих друг с другом (именно этот случай имеет место в кинетической теории газов). Обобщенные силы можно получить дифференцированием потенциальной функции или из обобщенной потенциальной функции [c.265]

Предварительные замечания. В этой главе показано применение операторных и комплексных передаточных функций (ПФ) для описания свойств линейных механических систем. Термин операторные ПФ связан с операционным исчислением [7], использующим преобразование Лапласа, и с символическим методом анализа [7, 13] линейных систем, использующим оператор дифференцирования. Термин комплексные ПФ связан с комплексным представлением гармонических функций и преобразованием Фурье. Операторные ПФ, характеризующие свойства системы при воздействии произвольного вида, используют для теоретического рассмотрения динамических задач. Комплексные ПФ характеризуют свойства системы при гармоническом воздействии на нее, т, е, они являются размерными п безразмерными частотными характеристиками системы. На практике их используют как для теоретического, так и для экспериментального исследования механических систем. В эксперименте значения комплексных ПФ всегда находят через пару первичных механических величин — сил, перемещений, скоростей, ускорений и т. д. Измеряемые Комплексные ПФ всегда являются результатом косвенных измерений, основанных на прямых измерениях первичных механических величин, т. е. являются вторичными механическими величинами. [c.41]

Пример. Два одинаковых тяжелых однородных стержня СА, СВ, свободно подвешенные в точке С, движутся произвольным образом под действием силы тяжести. Выразить кинетическую энергию системы как функцию координат точки С и направляюш,их косинусов (/, т, п), (Я, f.i, v) прямых СА, СВ относительно какой-либо неподвижной прямоугольной системы координат и доказать, что (штрихи обозначают дифференцирование по времени) [c.349]

При 7 =я/2, когда У=0, это уравнение сводится к уравнению (86). Когда по перечная сила создается не аэродинамической подъемной силой, а другими средствами, то мы можем положить = О и тем самым распространим действие уравнения (85) на весь период полета с маршевым двигателем. Достаточно добавить уравнение (86 ) к первоначальной системе уравнений для того, чтобы проинтегрировать их в пределах, соответствуюш их, периоду полета с маршевым двигателем. Необходимо только исключить R из уравнений (58) и (61). Тогда тяга может быть получена из уравнения (61) путем дифференцирования его по М. Однако, в принципе, может быть найдено более подробное выражение для тяги как алгебраической функции других переменных путем дифференцирования уравнения (86 ) и замены производных первоначальной системы уравнений. Поскольку такое выражение для тяги получается крайне сложным, мы его здесь не приводим. [c.779]

Дифференцирование функции в ( илу системы (I). К условиям (4 ), (30 ), (31 ), которыми определяются дуга без контакта, цикл без контакта, а также к ус.човиям, определяющим семейство циклов без контакта и семейство гладких циклов однократного пересечения, можно подойти с несколько другой по форме стороны, если ввести понятие дифференцирование в силу системы (I) . Пусть [c.98]

G6. Два примера. Лагранжевы уравнения (65.6) связывают наиболее часто встречающиеся динамические системы и излагаем абстрактную теорию. Эта теория приложима ко всем физическим системам, которые ведут себя согласно уравнениям (65.6), независимо от того, действительно ли эта система динамическая или нет. Ср1стема может состоять из электрических контуров с обобщенными скоростями, соответствующими токам. В чисто динамической области благодаря (46.18) настоящая теория приложима ко всем голономным системам, для которых обобщенные силы можно получить дифференцированием потенциальной функции или обобщенной потенциальной функцию. В таких системах кинетическая энергия всегда выражается через квадраты обобщенных скоростей и таким же является лагранжиан L = Т — F), когда [c.217]

Анализируя рассмотренные выше построения, следует указать, что метод весовой линии имеет несомненные преимущества по сравнению с другими графическими методами. В первую очередь это простота и точность, так как отпадает двойственность построения, присущая другим методам. Операции с параллельными и пересекающимися векторами (силами) следует простому закону сложения краевых и параллельных составляющих. Вычисление центров масс стержневых систем и механизмов, по методу весовой линии значительно проще, чем по существующим способам. Упрощается также исследование давлений в кинематических парах механизмов и определение реакций опор в стержневых системах. Методом весовой линии весьма просто производится бесполюсное интегрирование и дифференцирование, так как закон распределения сил соответствует закону изменения функции q = f (х). При этом первообразная функция (вес фигуры, заключенной между кривой q = f [х) и координатными осями) представляет собою интеграл. В дискретном анализе понятие бесконечно малая величина" заменяется понятием конечно малая величина со всеми вытекающими отсюда представлениями о производной в конечных разностях и численным интегрированием (вычислением квадратур). Полигоны равновесия узлов в стержневых системах, построенные по методу весовой линии, проще диаграмм Л. Кремоны, так как позволяют вычислять усилие в заданном стержне не прибегая к определению усилий в других стержнях, необходимых для построения диаграмм Кремоны. Графическое решение многочленных линейных уравнений (многоопорные валы и балки, звенья, имеющие форму пластин, и т. д.) производится по опорным весам или коэффициентам при неизвестных. Такой путь наиболее прост и надежен для проверки правильности решения. Впервые в технической литературе. дано графическое решение дифференциальных уравнений для балки переменного сечения на упругом основании и для круглых пластин с отверстиями, аналитическое решение которых требует сложного математического аппарата. В заключение отметим предельно простое решение дифференциальных уравнений теории упругости (в частных производных) указанным методом. [c.150]

Поскольку (150, (ISz) представляют собой уравнения, соответствующие в силу (140, (1 2) системам с одной степенью свободы, то к ним применимы результаты ) 185—188, а также 191—192 (только к (15i)). Разумеется, точками обозначается дифференцирование по вспомогательной переменной Т. Заметим, однако, что если значения постоянных h, ho в (140 —(142), (150, (ISz) находятся в области, в которой g = i t), т] = liO — периодические фзгнкции с периодами Ti = Ti(a, ho), Tz = Xzlh, ho) соответственно, то ti и tz являются непрерывными, не вырождающимися в константы функциями h, ho и таким образом в общем случае несоизмеримыми. Следовательно, если только отношение Ti Т2 не окажется рациональным, кривая = (Г), 11 = 11(0, описывающая движение частицы М, не является периодической, но полностью заполняет (всюду плотно) прямоугольную область на плоскости (S, т]) (см. 125). [c.181]

Проверка того факта, что консервативная гамильтонова система (32) с 4 степенями свободы эквивалентна в силу (lOi) —(Юз) консервативной гамильтоновой системе (9i) — (9г) с Зп = 9 степенями свободы, требует лишь последовательного дифференцирования и алгебраических преобразований. Эти элементарные, но громоздкие выкладки мы опустим. В частности, оказывается, что гамильтоновы функции в (9i) и в (32) совпадают друг с другом после применения геометрических (или, скорее, кинематических) фюрмул преобразования, связывающих координаты i, р, и соответствующие импульсы I, Рг с трехмерными векторами gi, Tii, [c.391]

Элементы a j (к, I — , 2) матрицы АЧ отображают динамические свойства /-ГО участка и являются функциями оператора дифференцирования р = с11си. В этом смысле соотношения (32) или (33) фактически представляют операторную запись дифференциальных уравнений движения /-го участка. Дифференциальные уравнения движения системы в целом представляют при этом совокупность равенств вида (33), составленных для всей системы или отдельных ее частей, и граничных условий, задающих закон движения граничных сечений (случай кинематического возбуждения) или определяющих действующие в этих сечениях внешние силы (силовое возбуждение), [c.182]

Первое уравнение описывает матрицу цлотности при термодинамическом равновесии. Линейный отклик системы оцределяется вторым уравнением р( > зависит от тех же частот, что и Ж ког- Во втором приближении стационарный отклик р<2) содержит члены с суммарной, разностной и двойной частотами, а также не зависящие от времени члены. Последние описывают начальную стадию процесса насыщения и обусловлены биениями между компонентами Ж ког и с положительными и отрицательными частотами. Подстановка р<2) в уравнение для р(3) дает фурье-комноненты следующего приближения и т. д. Отметим, что в стационарном случае дифференцирование в левых частях уравнений сводится к умножению на — 2( ПгЫг), где г—целое число, ( + а г)-компонента зависит от времени как ехр(—Шг1), а (—Шг)-компонента— как ехр(4-1(0г ). Таким образом, каждый последующий шаг соответствует очень простой алгебраической операции, связывающей фурье-компоненты данного приближения с компонентами предыдущего приближения. Прайс [27] (см. также [28]) использовал временной подход и рассматривал общий нелинейный отклик как 1результат интегрирования функции отклика на единичное ступенчатое возмущение, однако стационарный отклик на периодические силы легче определить с помощью спектрального подхода. [c.388]

ЛОТЕНЦИАЛЫ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ, определённые функции объёма (F), давления (/>), темп-ры (Г), энтропии S), числа ч-ц системы N) и др. макроскопич. параметров (ж/), характеризующих состояние термодинамической системы. К П. т. относятся внутренняя энергия U—U (5, F, N, ж/), энтальпия П=П(8, р, N, Х(), Гельмгольца энергия (свободная энергия, или изохорно-изотермич. потенциал, обозначается Л или F) F=F V, T,N,Xi), Гиббса энергия (изобарно-изотермич. потенциал, обозначается Ф или G) G=G p, Т, N, Xi) и др. Зная П. т. как ф-цию указанных параметров, можно получить дифференцированием П. т. все остальные параметры, характеризующие систему, подобно тому как в механике можно определить компоненты действующих на систему сил, дифференцируя потенц. энергию системы по соответствующим координатам. П. т. связаны друг с другом след, соотношениями [c.580]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...