291
J. LAGRANJNING II-TUR TENGLAMALARI.
Mexanik
sistemaning
umumlashgan
koordinatalaridagi
harakat
tenglamalarini tuzish uchun dinamikaning umumiy tenglamasi (5.10) dan
foydalaniladi:
(5.21)
Faraz qilaylik, ideal bogʻlanishlarga ega boʻlgan sistema ν-ta
erkinlik
darajasiga ega boʻlsin. U holda (5.17) formuladan
Inersiya kuchlarining bajargan ishlarini ham umumlashgan koordinatalarda
ifodalaymiz:
Oxirgi tengliklarni (5.21) ga qoʻyib, nolga tenglaymiz:
(
(
(
(
mumkin boʻlgan koʻchishlar bir-biriga bogʻliq boʻlmaganligi uchun
(5.22)
Soddalashtirish uchun inersiya kuchlarining ishini kinetik energiya orqali
ifodalaymiz:
(5.15) formuladan umumlashgan inersiya
kuchi
293
(5.24)
……………………
(5.24)
formula,
sistema
harakatining
umumlashgan
koordinatalardagi
differentsial tenglamalari yoki Lagranjningning II-tur tenglamalari
deb ataladi
.
Tenglamalarning soni sistemaning erkinlik darajasiga teng bo‘ladi. Lagranj
tenglamalari
dinamika masalalarini bir xil, hamda sodda bo‘lgan yechimini
yaratishga imkon beradi. Eng muhim tomonlaridan yana biri shuki,
tenglamalarning ko‘rinishi va ularning soni, mexanik sistemani tashkil etuvchi jism
(nuqta)larning soniga va ularning qanday harakatda ekanligiga bog‘liq bo‘lmas
ekan, balki Lagranj tenglamalari soni faqat uning erkinlik darajasiga bog‘liq ekan.
Agar sistemaga ta’sir etuvchi kuchlar potentsial
kuchlardan tashkil topgan
bo‘lsa, u holda (5.18) formuladan foydalanib, (5.24) tenglamalarning birinchisini
quyidagicha yozib olishimiz mumkin bo‘ladi:
0
1
1
1
q
P
q
T
q
T
dt
d
yoki
0
)
(
)
(
1
1
q
P
T
q
P
T
dt
d
Oxirgi tenglik o‘rinli bo‘ladi, chunki potentsial energiya P faqat umumlashgan q
1
,
q
2
,...,q
s
koordinatalarga bog‘liq bo‘ladi xolos, umumlashgan tezliklarga bog‘liq
bo‘lmaydi, shu sababli
0
/
1
q
P
bo‘ladi.
(5.24) ning qolgan tenglamalarini ham shu tarzda o‘zgartiriladi. Quyidagi
L=T-P
(5.25)
funktsiyani kiritamiz. Sistemaning kinetik va
potentsial energiyasining
ayirmasidan iborat bo‘lgan, hamda umumlashgan koordinatalarga va umumlashgan
tezliklarga bog‘liq bo‘lgan L funktsiyani
Dostları ilə paylaş: