MEХANİKA

MEХANİKA MEХANİKA

abdikamalov.narod.ru
from abdikamalov.narod.ru More from this publisher
02.06.2013 Views

8-6 su’wret. Sistemanın’ qi ( t1) noqatınan i ( t ) noqatına keliwi ha’r qıylı traektoriyalar menen a’melge asıwı mu’mkin. q 2 66 8-7 su’wret. Eki ju’ktin’ terbelis nızamın tabıw ushın arnalg’an su’wret. Da’slep sistema qi ( t1) , al aqırında qi ( t 2) koordinatasına iye boladı dep esaplayıq (8-6 su’wret). Biraq qi ( t1) noqatınan qi ( t 2 ) noqatına sistema ha’r qıylı jollar menen keliwi mu’mkin ha’m S ta’sirdin’ ma’nisi de sog’an sa’ykes ha’r qıylı bolg’an bolar edi. Bazı bir x g’a’rezsiz o’zgeriwshisinen g’a’rezli bolg’an f shamasın matematikada f ( x) funktsiyası dep ataydı. Al funktsiyanın’ tu’rinen g’a’rezli bolg’an F an’latpasın funktsional dep ataydı. Solay etip ta’sir sistemanın’ traektoriyasınan g’a’rezli bolg’an funktsional bolıp tabıladı eken. Eger g’arezsiz o’zgeriwshi shama x sheksiz kishi o’zgeriske iye bolg’an bolsa funktsiya da ∂ F( f ( x), ... ) belgili bir df = d ( x) o’simin aladı. Usıg’an sa’ykes funktsiya sheksiz kishi δ f ( x) ∂ x o’simin alganda funktsional da to’mendegidey o’sim aladı: ( f ( x), ... ) ∂ F δ F = δf ( x) ∂ f ( x) Funktsionaldın’ bul o’simi variatsiya dep ataladı. Biz karap atırg’an jag’dayda qozg’alıs traektoriyasın azmaz o’zgertip [yag’nıy ulıwmalasqan koordinatalardı δ ( t) shamasına o’zgertiw arqalı] ta’sir S tin’ variatsiyanın’ shaması q i g’a o’zgeriwin alamız. ∑ ⎟ ⎛ ∂S ∂S ⎞ δS = ⎜ δqi + δq& i i ⎝ ∂qi ∂q& i ⎠ Bul formula matematikadag’ı bir neshe o’zgeriwshilerdin’ funktsiyasın differentsiallaw qag’ıydasına uqsas. Endi biz fizikanın’ derlik barlıq nızamları kelip shıg’atug’ın tiykarg’ı printsipti en’ kishi ta’sir printsipi dep ataymız ha’m onı bılayınsha jazamız: En’ kishi ta’sir printsipi: sistema barlıq waqıtta da ta’sir funktsionalı minimal ma’niske iye bolatug’ın qi ( t) traektoriyası boyınsha qozg’aladı. Bul printsip barlıq teoriyalıq fizikanın’ tiykarında jatadı. Sonın’ menen birge bul printsipti maydannın’ klassikalıq ha’m kvant teoriyalarında da sa’tli tu’rde paydalanıw mu’mkin. Usı

printsiptin’ ja’rdeminde biz izertlenip atırg’an fizikalıq qubılıslar boyınsha na’tiyjelerdi analitikalıq formada (funktsiyalar, formulalar tu’rinde) ala alamız. Lagranj-Eyler ten’lemeleri. Minimum noqatında (ekstremumda) funktsiyanın’ o’simi nolge ten’, yag’nıy df = 0 . Tap usı sıyaqlı ta’sirdin’ minimumı onın’ variatsiyasının’ nolge ten’ ekenligin an’g’artadı ( δ S = 0 ). A’piwayılıq ushın lagranjian L tek ulıwmalasqan koordinata q i den g’a’rezli dep esaplaymız. Bunday jag’dayda Endi ekenligin esapqa alamız. 67 t ⎛ 2 t ⎞ 2 ⎜ ⎟ ⎛ ∂L ∂L ⎞ δS = δ ∫ L dt = ∫⎜ δq + δq& ⎟ dt = 0 ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ∂q ∂q& t ⎠ 1 t1 ⎛ dq ⎞ d δ& q = δ⎜ ⎟ = δq ⎝ dt ⎠ dt Ekinshi qosılıwshını esaplaw ushın bo’leklerge bo’lip integrallaw usılınan paydalanamız: t 2 ∫ t1 ∂L ∂q& d dt t d ⎛ ∂L dt ⎝ ∂q& d ⎛ ∂L ⎞ dt ⎝ ∂q& ⎠ 2 2 ( δq) d t = ⎜ δq⎟ d t − ⎜ ⎟ δq d t Bunday jag’dayda ta’sir variatsiyası mına tu’ske iye boladı: t ∫ t1 2 ⎛ ∂L d ∂L ⎞ ∂L δS = ∫ ⎜ − ⎟ δq d t + δq ⎝ ∂q dt ∂q& ⎠ ∂q& t1 ⎞ ⎠ t ∫ t1 t2 t1 = 0 . . (8. 1) Ma’selenin’ sha’rti boyınsha sistemanın’ baslang’ısh ha’m aqırg’ı orınları belgilengen. Sonlıqtan baslang’ısh ha’m aqırg’ı koordinatalardın’ o’zgeriwi mu’mkin emes, yag’nıy ∂L δ q( t1 ) = δq( t 2 ) = 0 . Demek (8.1) degi en’ keyingi qosılıwshı δq nolge ten’ boladı. ∂q& Eger lagranjian L ko’p sanlı ulıwmalasqan koordinatalar menen tezliklerge g’a’rezli bolatug’ın bolsa, onda ol ko’p o’zgeriwshilerdin’ funktsiyası sıpatında differentsiallanadı ha’m (8.1)-an’latpada summalaw a’melge asırıladı, yag’nıy δS = t 2 ∫∑ t i 1 ⎛ ∂L ⎜ − ⎝ ∂qi d dt ∂L ⎞ ⎟ δqi dt = 0 . ∂q& i ⎠ Biraq i q bolsag’a’rezsiz koordinatalar bolıp tabıladı ha’m olardın’ o’zgerisi i q δ shaması t nın’ qa’legen funktsiyası bolıwı mu’mkin. Sonlıqtan integraldın’ nolge ten’ bolıwı ushın i q δ dın’ qasındag’ı barlıq ko’beytiwshilerdin’ nolge ten’ bolıwı kerek:

8-6 su’wret. Sistemanın’ qi ( t1)<br />

noqatınan<br />

i ( t ) noqatına keliwi ha’r qıylı traektoriyalar<br />

menen a’melge asıwı mu’mkin.<br />

q 2<br />

66<br />

8-7 su’wret. Eki ju’ktin’ terbelis nızamın tabıw<br />

ushın arnalg’an su’wret.<br />

Da’slep sistema qi ( t1)<br />

, al aqırında qi ( t 2)<br />

koordinatasına iye boladı dep esaplayıq (8-6<br />

su’wret). Biraq qi ( t1)<br />

noqatınan qi ( t 2 ) noqatına sistema ha’r qıylı jollar menen keliwi mu’mkin<br />

ha’m S ta’sirdin’ ma’nisi de sog’an sa’ykes ha’r qıylı bolg’an bolar edi. Bazı bir x g’a’rezsiz<br />

o’zgeriwshisinen g’a’rezli bolg’an f shamasın matematikada f ( x)<br />

funktsiyası dep ataydı. Al<br />

funktsiyanın’ tu’rinen g’a’rezli bolg’an F an’latpasın funktsional dep ataydı. Solay etip ta’sir<br />

sistemanın’ traektoriyasınan g’a’rezli bolg’an funktsional bolıp tabıladı eken.<br />

Eger g’arezsiz o’zgeriwshi shama x sheksiz kishi o’zgeriske iye bolg’an bolsa funktsiya da<br />

∂ F(<br />

f ( x),<br />

... )<br />

belgili bir df = d ( x)<br />

o’simin aladı. Usıg’an sa’ykes funktsiya sheksiz kishi δ f ( x)<br />

∂ x<br />

o’simin alganda funktsional da to’mendegidey o’sim aladı:<br />

( f ( x),<br />

... )<br />

∂ F<br />

δ F =<br />

δf<br />

( x)<br />

∂ f ( x)<br />

Funktsionaldın’ bul o’simi variatsiya dep ataladı.<br />

Biz karap atırg’an jag’dayda qozg’alıs traektoriyasın azmaz o’zgertip [yag’nıy ulıwmalasqan<br />

koordinatalardı δ ( t)<br />

shamasına o’zgertiw arqalı] ta’sir S tin’ variatsiyanın’ shaması<br />

q i<br />

g’a o’zgeriwin alamız.<br />

∑ ⎟ ⎛ ∂S<br />

∂S<br />

⎞<br />

δS<br />

= ⎜ δqi<br />

+ δq&<br />

i<br />

i ⎝ ∂qi<br />

∂q&<br />

i ⎠<br />

Bul formula matematikadag’ı bir neshe o’zgeriwshilerdin’ funktsiyasın differentsiallaw<br />

qag’ıydasına uqsas.<br />

Endi biz fizikanın’ derlik barlıq nızamları kelip shıg’atug’ın tiykarg’ı printsipti en’ kishi<br />

ta’sir printsipi dep ataymız ha’m onı bılayınsha jazamız:<br />

En’ kishi ta’sir printsipi: sistema barlıq waqıtta da ta’sir funktsionalı minimal ma’niske<br />

iye bolatug’ın qi ( t)<br />

traektoriyası boyınsha qozg’aladı.<br />

Bul printsip barlıq teoriyalıq fizikanın’ tiykarında jatadı. Sonın’ menen birge bul printsipti<br />

maydannın’ klassikalıq ha’m kvant teoriyalarında da sa’tli tu’rde paydalanıw mu’mkin. Usı

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

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!