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
 
 Затухающий математич. маятник. Точное решение уравнения.
Сообщение11.12.2008, 23:41 


15/03/07
35
Изображение
Вычитал, что решение приводит к эллиптическому интегралу. Где можно почитать про вывод этого решения? Нигде не нашёл.
А уравнение Бесселя является им? Или оно для приближённых решений(при малом угле, когда синус угла заменяется углом)? Оно ведь не отличается от решения, выраженного через экспоненту? Просто другая запись.

Помогите, пожалуйста. В книжках только вижу приближённые решения, а хотелось бы узнать, как точно.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение12.12.2008, 00:47 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
17986
Москва
Э.Камке. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. "Наука", Москва, 1971.

6.17. $y''+a\sin y=0$; уравнение колебаний маятника.
Начальные условия: $y|_{x=x_0}=\alpha$, $y'|_{x=x_0}=\beta$.
Если обозначить $k=\sqrt{\sin^2\frac{\alpha}2+\frac{\beta^2}{4a}}$, то решение можно записать в виде
$$\sqrt{a}(x-x_0)=\int\limits_{\frac 1k\sin\frac{\alpha}2}^{\frac 1k\sin\frac y2}\frac{du}{\sqrt{(1-u^2)(1-k^2u^2)}}\text{.}$$
Последний интеграл является эллиптическим.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение13.12.2008, 18:45 
Заслуженный участник


12/07/07
4530
Еще о решении этого диф. уравнения можно почитать в [1, гл VII, §1, п. 93—96]
[1] Маркеев А.П. Теоретическая механика, 1999.Книгу, также, можно скачать с сайта EqWorld.

Добавлено спустя 2 минуты:

Только Вы, DFooz, привели уравнение «незатухающего» математического маятника.
Поправили бы заголовок темы.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение13.12.2008, 22:20 


15/03/07
35
ошибся. Извиняюсь.:roll: Мне нужен затухающий.
{d^{2}\theta}/{d{t}^{2}}+m{\frac {d}{dt}}
\theta +k{\it sin}\theta =0Как это уравнение решается? Через Maple не выходит простого решения. Мне сказали, что ф-ия Бесселя явл-ся, но ведь уравнение Бесселя без синуса :roll:

ЗЫ:за незатухающий спасибо.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение14.12.2008, 16:09 
Заслуженный участник


12/07/07
4530
Колебания нелинейного осцилятора с линейным (и не только) сопротивлением рассматриваются в [2] (рассматривается пример с кубической нелинейностью, т.е. $\sin x$ приближенно заменяется на $x - x^3/6$).

[2] Боголюбов Н.Н., Митропольский Ю.А. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний (2-е изд.). — М.: Наука, 1974. Книгу можно также скачать с EqWorld.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение25.12.2008, 22:17 


25/12/08
115
Ландау, Лифшиц т.1 "Механика"
(что-то было...)

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 

Модераторы: photon, profrotter, Парджеттер, 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