Аннотация:
Рассматривается прямолинейное движение материальной точки под действием двух сил меняющихся по степенным законам с произвольными показателями степеней. Находятся такие показатели степеней, при которых уравнение нелинейно, а период колебаний не зависит от начальных условий (таутохронное движение). Уравнения приводятся к гамильтоновой форме и методом нормальной гамильтоновой формы доказано, что существуют только два варианта таутохронного движения. Вариант 1: показатели степеней равны 1 и -3. Вариант 2: показатели степеней равны 0 и -1/2. При всех других степенных законах движение материальной точки не таутохронно. Гамильтонова нормальная форма таутохронного движения является гамильтонианом линейного осциллятора. Каноническое преобразование, приводящее исходный гамильтониан к нормальной форме, выражается через элементарные функции. Гамильтонианы таутохронных движений могут использоваться для тестирования программных комплексов вычисления нормальной гамильтоновой формы.
Ключевые слова:таутохронное движение, периодическое решение, система гамильтона, метод гамильтоновой нормальной формы.
УДК:514.85
Статья представлена к публикации:В. Ф. Журавлев Поступило: 23.04.2024 После доработки: 20.05.2024 Принято к публикации: 16.07.2024