RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Журнал вычислительной математики и математической физики // Архив

Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 2023, том 63, номер 1, страницы 145–153 (Mi zvmmf11503)

Математическая физика

Исследование динамики системы двух связанных тел в плоскости круговой орбиты с применением методов компьютерной алгебры

С. А. Гутникab, В. А. Сарычевc

a МГИМО МИД России, 119454 Москва, пр-т Вернадского, 76, Россия
b МФТИ, 141701 М. о., Долгопрудный, Институтский пер., 9, Россия
c ИПМ им. М.В. Келдыша РАН, 125047 Москва, Миусская пл., 4, Россия

Аннотация: Методы компьютерной алгебры применяются для определения равновесных ориентаций системы двух тел, соединенных сферическим шарниром, движущихся в центральном ньютоновом силовом поле по круговой орбите под действием гравитационного момента. Главное внимание уделяется изучению равновесных ориентаций связки двух тел в плоскости круговой орбиты. С применением символьного дифференцирования были получены дифференциальные уравнения движения в форме уравнений Лагранжа II рода. Предложен метод преобразования системы тригонометрических уравнений, определяющих равновесия, в систему алгебраических уравнений, которая, в свою очередь, путем вычисления результанта была сведена к одному алгебраическому уравнению 12 степени от одной неизвестной. Корни полученного алгебраического уравнения определяют равновесные ориентации связки двух тел в плоскости круговой орбиты. Проведена символьная факторизация полученного алгебраического уравнения на три полиномиальных множителя, каждый из которых задает определенный класс равновесных конфигураций. Классификация областей с равным числом положений равновесия выполнялась с использованием алгебраических методов построения дискриминантной гиперповерхности. Уравнения дискриминантной гиперповерхности, которая определяет границы областей с равным числом положений равновесия в пространстве параметров задачи, были получены с использованием символьных вычислений определителя матрицы результанта. Число положений равновесия системы двух тел в зависимости от параметров определялось путем численного анализа действительных корней полученных алгебраических уравнений.
Библ. 16. Фиг. 2.

Ключевые слова: система двух тел, круговая орбита, уравнения Лагранжа, положения равновесия, алгебраические уравнения, компьютерная алгебра, результант, дискриминантная гиперповерхность.

УДК: 629.7

Поступила в редакцию: 25.04.2022
Исправленный вариант: 25.04.2022
Принята в печать: 17.09.2022

DOI: 10.31857/S0044466923010088


 Англоязычная версия: Computational Mathematics and Mathematical Physics, 2023, 63:1, 106–114

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024