RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Доклады Российской академии наук. Математика, информатика, процессы управления // Архив

Докл. РАН. Матем., информ., проц. упр., 2024, том 518, страницы 22–28 (Mi danma546)

МАТЕМАТИКА

О таутохронных движениях

А. Г. Петров

Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского Российской академии наук, Москва, Россия

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

DOI: 10.31857/S2686954324040045


 Англоязычная версия: Doklady Mathematics, 2024, 110:4, 312–317

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024