D'Alambera-Lagranzha princip
19.06.2002 21:37 | "Fizicheskaya Enciklopediya"/Phys.Web.Ru
D'Alambera-Lagranzha princip - odin iz osnovnyh principov mehaniki, ustanavlivayushii vazhnoe svoistvo dvizheniya mehanicheskih sistem s lyubymi ideal'nymi svyazyami i dayushii obshii metod resheniya zadach dinamiki (i statiki) dlya etih sistem. Princip D'Alambera-Lagranzha mozhno rassmatrivat' kak sootvetstvuyushee o6obshenie principa D'Alam6era i principa vozmozhnyh peremeshenii. Iz principa D'Alambera sleduet, chto deistvuyushie na kazhduyu tochku sistemy aktivnye sily i reakcii svyazei mogut byt' uravnovesheny siloi inercii , gde mi - massa etoi tochki, wi ee uskorenie. Princip D'Alambera-Lagranzha vyrazhaet etot rezul'tat v forme, isklyuchayushei iz rassmotreniya vse napered neizvestnye reakcii svyazei: istinnoe dvizhenie mehanicheskoi sistemy s lyubymi uderzhivayushimi ideal'nymi svyazyami otlichaetsya ot vseh kinematicheski vozmozhnyh tem, chto tol'ko dlya istinnogo dvizheniya summa elementarnyh rabot vseh aktivnyh sil i sil inercii na lyubom vozmozhnom peremeshenii sistemy ravna v kazhdyi dannyi moment vremeni nulyu. Matematicheski princip D'Alambera-Lagranzha vyrazhaetsya ravenstvom, kotoroe nazyvayut takzhe obshim uravneniem mehaniki:
, | (1) |
gde - vektory vozmozhnyh peremeshenii tochek sistemy, a i oznachayut simvolicheski sootvetstvenno elementarnye raboty aktivnyh sil i sil inercii. Uravnenie (1) mozhet primenyat'sya k resheniyu zadach neposredstvenno, tak zhe, kak i princip vozmozhnyh peremeshenii. Naibolee prostuyu formu princip D'Alambera-Lagranzha prinimaet pri perehode k obobshennym koordinatam qi, chislo kotoryh ravno chislu stepenei svobody sistemy. Togda dlya golonomnyh svyazei uravnenie (1) prinimaet vid
, | (2) |
gde Qia - obobshennye aktivnye sily, Qii - obobshennye sily inercii. Iz (2), v silu nezavisimosti mezhdu soboi koordinat qi, vytekayut s ravenstva:
. | (3) |
Otsyuda sleduet, chto pri dvizhenii golonomnoi sistemy kazhdaya iz obobshennyh aktivnyh sil mozhet byt' v dannyi moment vremeni uravnoveshena sootvetstvuyushei obobshennoi siloi inercii. Esli vyrazit' vse Qii cherez kineticheskuyu energiyu sistemy, to ravenstva (3) obratyatsya v uravneniya Lagranzha mehaniki.