Аннотация:
Рассматриваются линейные автономные системы дифференциальных уравнений второго порядка, не содержащие первых производных независимых переменных. Такие системы часто встречаются в классической механике. Особый интерес представляют случаи, когда внешние силы не потенциальны. Важный частный случай — уравнения неголономной механики, линеаризованные в окрестности положений равновесия второго рода. Показано, что линейные системы такого вида всегда можно представить в виде уравнений Лагранжа и Гамильтона, причем эти уравнения вполне интегрируемы: они допускают полные наборы независимых инволютивных интегралов, которые квадратичны или линейны по скоростям. Линейные интегралы являются нётеровыми: их наличие связано с нетривиальными группами симметрий.
Ключевые слова:теорема Фробениуса, уравнения Лагранжа, гамильтоновы системы, полная интегрируемость, нётеровы интегралы, равновесия второго рода, сани Чаплыгина.
УДК:
531.01
Поступило в редакцию:10 января 2023 г. После доработки:25 февраля 2023 г. Принята к печати:18 апреля 2023 г.