Новые интегрируемые случаи в задаче о движении тяжелого твердого тела в идеальной несжимаемой жидкости
Авторы: Плешаков Ю.Д.
Опубликовано в выпуске: #1(25)/2014
DOI: 10.18698/2308-6033-2014-1-1188
Раздел: Инженерные науки | Рубрика: Теоретическая механика. Проектирование механизмов и машин
Рассмотрена классическая задача о движении многосвязного твердого тела в идеальной несжимаемой жидкости - задача Кирхгофа. Показано, что в том случае, когда матрица параметров гамильтониана приводится к диагональному виду, то на элементы диагональных матриц никаких ограничений не накладывается, а именно: все девять параметров независимы и могут принимать любые значения. Показано, что с помощью канонических преобразований уравнения сферического движения в осесимметричном силовом поле приводятся к виду уравнений Кирхгофа, описывающих движение многосвязного твердого тела в идеальной несжимаемой жидкости. Установлено, что уравнения задачи о сферическом движении твердого тела в осесимметричном силовом поле интегрируются в квадратурах при произвольном тензоре инерции, произвольном расположении центра масс и произвольной квадратичной части потенциала. Классические интегрируемые случаи Лагранжа, Ковалевской, Горячева - Чаплыгина содержатся в найденном решении как частный результат.
Литература
[1] Кирхгоф Г. Механика. Лекции по математической физике. Москва, АН СССР, 1962
[2] Ламб Г. Гидродинамика. ОГИЗ, Гостехиздат, 1947, 928 с.
[3] Clebsch A. Uber die Bewegung eines korpers in einer Flussigkeit. Math. Annalen, Bd. 3, 1871, s. 238-262
[4] Жуковский Н.Е. Полн. собр. соч., т. II. Гидродинамика. ОНТИ-НКТП СССР. Москва - Ленинград, 1935, 359 с.
[5] Ляпунов А.М. Соб. соч., т. I. Москва, 1954, с. 276-324
[6] Чаплыгин С.А. Соб. соч., т. I. Москва, ГИТЛ, 1948, с. 194-311
[7] Стеклов В.А. О движении твердого тела в жидкости. Харьков, тип. Даре, 1893, 234 с.
[8] Плешаков Ю.Д. Новые интегрируемые случаи в классических задачах динамики твердого тела. Докл. РАН, 2007, т. 413, № 4, с. 478-480
[9] Козлов В.В. Симметрии топологии и резонансы в гамильтоновой механике. Изд-во "Факториал", Удм. ун-т, 1995, 429 с.