Теоретична механіка. Динаміка - Донбаська державна ...

Теоретична механіка. Динаміка - Донбаська державна ... Теоретична механіка. Динаміка - Донбаська державна ...

dgma.donetsk.ua
from dgma.donetsk.ua More from this publisher
31.07.2015 Views

dmmm2x2dtd2ydt2d2zdt2= F x (t; x; y; z; x; & y; & z); &= F y (t;x;y;z;x;y;z); & & &= F z (t; x; y; z; x; & y; & z). &Для знаходження рівнянь руху точки в декартових координатахнеобхідно інтегрувати систему трьох звичайних диференціальних рівняньдругого порядку. З теорії звичайних диференціальних рівнянь відомо, щорозв’язання одного диференціального рівняння другого порядку міститьдві сталі інтегрування. Для випадку системи трьох звичайнихдиференціальних рівнянь другого порядку маємо шість сталих:C1 C2,C3,C4,C5,, C6Кожна з координат х, у, z точки, яка рухається, після інтегруваннясистеми рівнянь (4.9) залежить від часу t та усіх шести сталихінтегрування, тобто⎧x⎪⎨ y⎪⎩z===fff13( t;C1,C2, C3,C4, C5, C6);( t;C1,C2, C3, C4, C5, C6)( t;C , C , C , C , C , C ).2123456;(4.13)Якщо продиференціювати рівняння (4.13) за часом, тодівизначаються проекції швидкості точки на координатні осі:⎧⎪⎨⎪⎪⎩V x = x&= f ′1V y = y&= f ′2V z = z&= f ′3( t;C 1 ,C 2 ,C 3 ,C 4 ,C 5 ,C 6 );( t;C 1 ,C 2 ,C 3 ,C 4 ,C 5 ,C 6 );( t;C 1 ,C 2 ,C 3 ,C 4 ,C 5 ,C 6 );(4.14)20

Таким чином, задані сили не визначають конкретного рухуматеріальної точки, а визначають класи рухів, які характеризуютьсяшістьма сталими.Для визначення конкретного виду руху матеріальної точки требадодатково задати умови, які дозволяють визначити сталі. В якості такихумов зазвичай задають початкові умови, тобто в який-небудь визначениймомент часу, наприклад при t =0 (рис. 4.5), задають координати точки,яка рухається , 0 0x 0 y , z та проекції її швидкості V0 x, V0 y, V0 z:...x = x y = y , z = z , x = V , y = V , z = V . (4.15)0, 0 0 0x0 y 0zxzt=00V 0M0( x,y,z0 0 0)tMx,y,z ( )yРисунок 4.5VВикористовуючи ці початкові умови та формули (4.13) і (4.14),отримаємо шість рівнянь для визначення шести сталих інтегрування.При русі точки в площині Оху маємо два диференціальнихрівняння руху. До розв’язку цих рівнянь входять чотири сталихінтегрування. Сталі визначаються з початкових умов:t = 0, x = x 0 , y = y 0 , x&= V 0x , y&=V 0y.У випадку прямолінійного руху точки маємо тільки однедиференціальне рівняння, та до його розв’язку входять дві сталі. Для їхвизначення необхідно задати початкові умови:t = 0, x = x 0 , x&= V 0x .21

dmmm2x2dtd2ydt2d2zdt2= F x (t; x; y; z; x; & y; & z); &= F y (t;x;y;z;x;y;z); & & &= F z (t; x; y; z; x; & y; & z). &Для знаходження рівнянь руху точки в декартових координатахнеобхідно інтегрувати систему трьох звичайних диференціальних рівняньдругого порядку. З теорії звичайних диференціальних рівнянь відомо, щорозв’язання одного диференціального рівняння другого порядку міститьдві сталі інтегрування. Для випадку системи трьох звичайнихдиференціальних рівнянь другого порядку маємо шість сталих:C1 C2,C3,C4,C5,, C6Кожна з координат х, у, z точки, яка рухається, після інтегруваннясистеми рівнянь (4.9) залежить від часу t та усіх шести сталихінтегрування, тобто⎧x⎪⎨ y⎪⎩z===fff13( t;C1,C2, C3,C4, C5, C6);( t;C1,C2, C3, C4, C5, C6)( t;C , C , C , C , C , C ).2123456;(4.13)Якщо продиференціювати рівняння (4.13) за часом, тодівизначаються проекції швидкості точки на координатні осі:⎧⎪⎨⎪⎪⎩V x = x&= f ′1V y = y&= f ′2V z = z&= f ′3( t;C 1 ,C 2 ,C 3 ,C 4 ,C 5 ,C 6 );( t;C 1 ,C 2 ,C 3 ,C 4 ,C 5 ,C 6 );( t;C 1 ,C 2 ,C 3 ,C 4 ,C 5 ,C 6 );(4.14)20

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!