Page 195 - 2589
P. 195

змінних  стану:  горизонтальною  складовою  х  і  повною  енергією
                E  (постійною). Ця пара змінних стану зручніша, ніж координата
               х  і  імпульс  р,  оскільки  тепер  система  зводиться  до  системи

               першого  порядку.  Для  вивчення  багатьох  фізичних  систем
               енергія  є  більш  зручною  змінною  стану,  ніж  координата  або

               імпульс,  оскільки  багато  систем  є  консервативними  (тобто  з
               сталою енергією).

                     Приклад  7.6:  Система  являє  собою  рух  тіла  з  точковою

               масою  в  центральному  силовому  полі  u(r)  (рис.7.6). Спочатку  в
               якості змінних стану виберемо кут θ, кутовий імпульс  p , радіус r
                                                                                            
               і лінійний імпульс  p .
                                           r





















                      Рисунку 7.6 - Тіло з точковою масою в центральному
                                                  силовому полі.

                     Ці  змінні  задовольняють  чотирьом  диференціальним
               рівнянням першого порядку:

                                                         
                                                             1    p
                                                              mr  2  
               (збереження об’єкту в центральному силовому полі)

                                                           p     , 0
                                                             
                                                               1
                                                          
                                                          r      pr
                                                               m

               i
                                                        1     2
                                                  
                                                 p         p    u   r .
                                                   r          
                                                       mr
               Видно, що момент постійний:

                                                           p     l .
                                                             
               Повна енергія системи дорівнює



                                                             195
   190   191   192   193   194   195   196   197   198   199   200