2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Вращательное движение
Сообщение07.01.2010, 16:53 


26/12/09
104
Москва
Всех с праздником, с Рождеством Христовым!
Помогите мне, пожалуйста, разобраться в выводе одного уравнения. Пытаюсь вот добиться чкго-нибудь, да как-то не очень получается.
В лабораторной системе координат тело вращается вокруг некоторой оси, имеет угловую скорость $\overline{\omega}$ и момент импульса $\overline{L}$. Также есть система координат, жестко связанная с этим телом, и в ней есть постоянные $J_x$, $J_y$, $J_z$ - моменты инерции относительно осей $x$, $y$, $z$ (они у меня главные оси, если это где-нибудь пригодится). Момент внешних сил равен нулю, то есть $\frac {d\overline{L}} {dt} = 0$. И мне нужно из этого получить что-то вроде

$J_x\frac{\partial\omega_x}{\partial t} + \omega_y\omega_z(J_z - J_y) = 0$

$J_y\frac{\partial\omega_y}{\partial t} + \omega_z\omega_x(J_x - J_z) = 0$

$J_z\frac{\partial\omega_z}{\partial t} + \omega_x\omega_y(J_y - J_x) = 0$

Вот я так начинаю. Раскладываю $\overline{L} = L_xi + L_yj + L_zk$, где $i, j, k$ - единичные векторы той системы координат, которая связана с телом. Получаю:
$\frac{dL}{dt} = d{(L_xi + L_yj + L_zk)}{dt} = i\frac{\partial L_x}{\partial t} + j\frac{\partial L_y}{\partial t} + \frac{\partial L_z}{\partial t} + L_x\frac{di}{dt} + L_y\frac{dj}{dt} + L_z\frac{dk}{dt} =
\\
\\= i\frac{\partial L_x}{\partial t} + j\frac{\partial L_y}{\partial t} + \frac{\partial L_z}{\partial t} + L_x[\overline{\omega}*i] + L_y[\overline{\omega}*j] + L_z[\overline{\omega}*k]$

Вот пока на что меня хватило. Дальше, наверное, надо как-то проецировать это все на оси, но если первые три слагаемых я могу спроецировать, то что делать с векторными произведениями, не знаю. Не подскажите? И вообще, насколько это правильно все, потому что как-то я в этом плаваю))

Заранее спасибо! :)

 Профиль  
                  
 
 Re: Вращательное движение
Сообщение07.01.2010, 19:05 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/04/08
2737
Физтех
Ну фактически вы хотите вывести динамические уравнения Эйлера из того, что $\[\frac{{d{\text{L}}}}
{{dt}} = 0\]$.

Можно просто понять, что это - равенство нулю скорости точки $L$ - конца вектора $\[{\text{L}}\]$. Рассматривая это движение как сложное: $\[\frac{{d{\text{L}}}}
{{dt}} = {\left( {\frac{{d{\text{L}}}}
{{dt}}} \right)^'} + \left[ {\omega ,{\text{L}}} \right] = 0\]$. Теперь остается вспомнить связь момента импульса и угловой скорости, воспользоваться тем, что оси - главные и приравнять все три компоненты к нулю.

И не забывайте про то, что компоненты вектора угловой скорости (как и момента импульса) - по отношению к системе, связанной с телом.

-- Чт янв 07, 2010 19:08:11 --

На всякий случай, если забыли: $\[\left[ {a,b} \right] = \left| {\begin{array}{*{20}{c}}
   i & j & k  \\
   {{a_i}} & {{a_j}} & {{a_k}}  \\
   {{b_i}} & {{b_j}} & {{b_k}}  \\

 \end{array} } \right|\]$

 Профиль  
                  
 
 Re: Вращательное движение
Сообщение08.01.2010, 10:24 


26/12/09
104
Москва
Спасибо огромное! Вот как-то сразу не пришло в голову раскрыть векторное произведение :D

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 3 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group