Уравнения Лагранжа II рода описывают не только механические движения но и, нередко, движения немеханической природы

Вычисление Т, П и Ф в обобщённых координатах

Пусть система состоит из «n» точек и имеет «s» степеней свободы.

Кинетическая энергия системы:

T= Уравнения Лагранжа II рода описывают не только механические движения но и, нередко, движения немеханической природы - student2.ru , так как Уравнения Лагранжа II рода описывают не только механические движения но и, нередко, движения немеханической природы - student2.ru но Уравнения Лагранжа II рода описывают не только механические движения но и, нередко, движения немеханической природы - student2.ru , тогда кинетическая энергия будет равна: Уравнения Лагранжа II рода описывают не только механические движения но и, нередко, движения немеханической природы - student2.ru

назовём в этой формуле множитель в скобках: Уравнения Лагранжа II рода описывают не только механические движения но и, нередко, движения немеханической природы - student2.ru = Уравнения Лагранжа II рода описывают не только механические движения но и, нередко, движения немеханической природы - student2.ru коэффициентом инерции.Тогда уравнение кинетической энергии примет вид:

Уравнения Лагранжа II рода описывают не только механические движения но и, нередко, движения немеханической природы - student2.ru при s=1 получим Уравнения Лагранжа II рода описывают не только механические движения но и, нередко, движения немеханической природы - student2.ru

Рассмотрим потенциальную энергию системы:

П=П(q1, q2, …qs)разложим её в ряд Маклорена:

П=П(q1, q2, …qs)=П(0, 0, …0) + Уравнения Лагранжа II рода описывают не только механические движения но и, нередко, движения немеханической природы - student2.ru

Принимаем П(0, 0, …0)=0, тогда Уравнения Лагранжа II рода описывают не только механические движения но и, нередко, движения немеханической природы - student2.ru выражает состояние равновесия.

П=П(q1, q2, …qs)= Уравнения Лагранжа II рода описывают не только механические движения но и, нередко, движения немеханической природы - student2.ru где Cij= Уравнения Лагранжа II рода описывают не только механические движения но и, нередко, движения немеханической природы - student2.ru коэффициент жёсткости

Потенциальная энергия П= Уравнения Лагранжа II рода описывают не только механические движения но и, нередко, движения немеханической природы - student2.ru , При s=1 П= Уравнения Лагранжа II рода описывают не только механические движения но и, нередко, движения немеханической природы - student2.ru

Функция рассеивания энергии (функция Релея)

Рассмотрим случай, когда сила сопротивления среды, что воздействует на к-тую точку системы, равна Уравнения Лагранжа II рода описывают не только механические движения но и, нередко, движения немеханической природы - student2.ru .

Тогда обобщённая сила сопротивления, соответствующая Уравнения Лагранжа II рода описывают не только механические движения но и, нередко, движения немеханической природы - student2.ru обобщённой координате, будет равна:

Уравнения Лагранжа II рода описывают не только механические движения но и, нередко, движения немеханической природы - student2.ru

где Уравнения Лагранжа II рода описывают не только механические движения но и, нередко, движения немеханической природы - student2.ru =Ф – функция рассеивания или функция Релея.

Структура Ф (функции рассеивания) такая же как у Т (кинетической энергии), а потому Уравнения Лагранжа II рода описывают не только механические движения но и, нередко, движения немеханической природы - student2.ru , где Уравнения Лагранжа II рода описывают не только механические движения но и, нередко, движения немеханической природы - student2.ru , если s=1 то Уравнения Лагранжа II рода описывают не только механические движения но и, нередко, движения немеханической природы - student2.ru

Наши рекомендации