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method_dynamics

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Ⱥɤɬɢɜɧɵɦɢ ɫɢɥɚɦɢ ɹɜɥɹɸɬɫɹ: Ɋ – ɜɟɫ ɤɪɢɜɨɲɢɩɚ, Ɋ2 – ɜɟɫ ɤɨɥɟɫɚ 2, m0 – ɜɪɚɳɚɸɳɢɣ ɦɨɦɟɧɬ, ɩɪɢɥɨɠɟɧɧɵɣ ɤ ɤɪɢɜɨɲɢɩɭ ɈȺ. ȼɫɟ ɫɜɹɡɢ, ɧɚɥɨɠɟɧɧɵɟ ɧɚ ɫɢɫɬɟɦɭ, ɢɞɟɚɥɶɧɵ.

Ⱦɚɞɢɦ ɤɪɢɜɨɲɢɩɭ ɈȺ ɜɨɡɦɨɠɧɨɟ ɭɝɥɨɜɨɟ ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɟ ΓΜ ɜ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɢ ɜɨɡɪɚɫɬɚɧɢɹ ɭɝɥɚ Μ , ɬ. ɟ. ɩɪɨɬɢɜ ɱɚɫɨɜɨɣ ɫɬɪɟɥɤɢ.

Ⱦɥɹ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɣ ɫɢɥɵ QΜ ɜɵɱɢɫɥɢɦ ɫɭɦɦɭ ɪɚɛɨɬ ɚɤɬɢɜɧɵɯ ɫɢɥ ɧɚ ɜɨɡɦɨɠɧɨɦ ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɢ ΓΜ :

ΓA m0ΓΜ POC cosΜ ΓΜ P2 OA cosΜ ΓΜ .

Ɍɚɤ ɤɚɤ OA=OP-AP=r1-r2, ɚ OC

OA

r1 r2

, ɬɨ

 

 

 

2

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

ΓA

 

2m

P 2P r r

cosΜ ΓΜ

 

 

 

2>

 

 

(1)

 

0

2

1 2

 

 

.

 

 

ɍɱɢɬɵɜɚɹ, ɱɬɨ ΓA

QΜΓΜ , ɧɚɯɨɞɢɦ ɨɛɨɛɳɟɧɧɭɸ ɫɢɥɭ, ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɭɸ

ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɣ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɟ Μ :

QΜ

1

>2m0 P 2P2 r1 r2 cosΜ .

(2)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉɟɪɟɯɨɞɢɦ ɤ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɸ ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɨɣ ɷɧɟɪɝɢɢ Ɍ ɦɟɯɚɧɢɡɦɚ, ɜ ɫɨɫɬɚɜ ɤɨɬɨɪɨɝɨ ɜɯɨɞɹɬ ɦɚɫɫɵ ɤɪɢɜɨɲɢɩɚ ɈȺ ɢ ɡɭɛɱɚɬɨɝɨ ɤɨɥɟɫɚ 2 (ɡɭɛɱɚɬɨɟ

ɤɨɥɟɫɨ 1 ɧɟɩɨɞɜɢɠɧɨ), ɬ. ɟ. T T(1) T(2) .

(3)

Ʉɢɧɟɬɢɱɟɫɤɚɹ ɷɧɟɪɝɢɹ ɤɪɢɜɨɲɢɩɚ ɈȺ, ɜɪɚɳɚɸɳɟɝɨɫɹ ɜɨɤɪɭɝ ɧɟɩɨɞɜɢɠɧɨɣ ɨɫɢ Ɉ, ɩɟɪɩɟɧɞɢɤɭɥɹɪɧɨɣ ɤ ɩɥɨɫɤɨɫɬɢ ɪɢɫɭɧɤɚ, ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɮɨɪɦɭɥɨɣ

T(1)

1

IOΜ2 , ɝɞɟ

IO

 

1 P

OA2

1 P

r1

r2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

– ɦɨɦɟɧɬ ɢɧɟɪɰɢɢ

2

 

3

g

3

 

g

 

 

 

 

T (1)

 

1 P

 

 

 

 

2 Μ2 .

 

ɤɪɢɜɨɲɢɩɚ. ɋɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨ,

 

 

 

 

(r1 r2 )

(4)

 

6

g

Ʉɢɧɟɬɢɱɟɫɤɚɹ ɷɧɟɪɝɢɹ ɡɭɛɱɚɬɨɝɨ ɤɨɥɟɫɚ 2, ɫɨɜɟɪɲɚɸɳɟɝɨ ɩɥɨɫɤɨɟ

ɞɜɢɠɟɧɢɟ, ɪɚɜɧɚ T (2)

1

 

P2

v2A

 

1

I AΖ22 .

(5)

2 g

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɇɚɣɞɟɦ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɬɨɱɤɢ Ⱥ, ɹɜɥɹɸɳɟɣɫɹ ɤɨɧɰɨɦ ɤɪɢɜɨɲɢɩɚ ɈȺ:

 

vA

 

OA

 

Μ (r1 r2 )Μ .

 

 

 

 

(6)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɋɚɫɫɦɨɬɪɢɦ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɬɨɣ ɠɟ ɬɨɱɤɢ Ⱥ, ɩɪɢɧɚɞɥɟɠɚɳɟɣ ɡɭɛɱɚɬɨɦɭ ɤɨɥɟɫɭ 2,

ɩɨ ɨɬɧɨɲɟɧɢɸ ɤ ɦɝɧɨɜɟɧɧɨɦɭ ɰɟɧɬɪɭ ɫɤɨɪɨɫɬɟɣ P ɤɨɥɟɫɚ: vA

r2Ζ2 . (7)

ɋɨɩɨɫɬɚɜɥɹɹ ɮɨɪɦɭɥɵ (6) ɢ (7), ɧɚɯɨɞɢɦ: Ζ2

 

r1 r2

Μ .

(8)

 

 

 

 

 

ɢɧɟɪɰɢɢ ɡɭɛɱɚɬɨɝɨ ɤɨɥɟɫɚ 2

 

r2

 

Ɇɨɦɟɧɬ

 

ɜɵɱɢɫɥɹɟɬɫɹ ɩɨ

ɮɨɪɦɭɥɟ

 

P r2

 

 

 

 

I A

2

2

.

 

 

 

(9)

 

 

 

 

 

 

2g

 

 

 

 

41

ɉɨɫɥɟ ɩɨɞɫɬɚɧɨɜɤɢ ɡɧɚɱɟɧɢɣ vA , Ζ2 ɢ I A ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨ ɢɡ ɮɨɪɦɭɥ (6),

(8) ɢ (9) ɜɵɪɚɠɟɧɢɟ (5) ɩɪɢɦɟɬ ɜɢɞ T

(2)

3 P2

(r1 r2 )

2

Μ

2

.

(10)

 

4

 

g

 

 

ȼɨɫɩɨɥɶɡɨɜɚɜɲɢɫɶ ɮɨɪɦɭɥɚɦɢ (3), (4) ɢ (10), ɡɚɩɢɲɟɦ ɜɵɪɚɠɟɧɢɟ

ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɨɣ

ɷɧɟɪɝɢɢ

ɩɥɚɧɟɬɚɪɧɨɝɨ

ɦɟɯɚɧɢɡɦɚ:

T

2P 9P2

 

(r1 r2 )2 Μ2 .

 

(11)

12g

 

 

 

 

 

ȼɵɱɢɫɥɢɦ ɱɚɫɬɧɭɸ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɭɸ ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɨɣ ɷɧɟɪɝɢɢ Ɍ ɩɨ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɣ

ɫɤɨɪɨɫɬɢ Μ :

ω T

 

2P 9P2

(r r )2

Μ

 

 

ωΜ

6g

1 2

 

 

 

 

d ω T

ɩɨɥɭɱɟɧɧɨɝɨ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɚ ɩɨ ɜɪɟɦɟɧɢ: dt ωΜ

Ɂɚɦɟɬɢɜ, ɱɬɨ ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɚɹ ɷɧɟɪɝɢɹ ɮɨɪɦɭɥɨɣ (11), ɧɟ ɡɚɜɢɫɢɬ ɨɬ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɣ

ω T 0 . ωΜ

ɢɜɨɡɶɦɟɦ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɭɸ

2P 9P2

(r r )2Μ

.

(12)

 

12g

1

2

 

 

 

 

Ɍ ɫɢɫɬɟɦɵ,

ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɧɚɹ

ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɵ Μ ,

ɧɚɯɨɞɢɦ:

 

 

 

 

(13)

ɉɨɫɥɟ ɩɨɞɫɬɚɧɨɜɤɢ ɜɵɪɚɠɟɧɢɣ (2), (12), (13) ɜ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ Ʌɚɝɪɚɧɠɚ ɩɨɥɭɱɢɦ ɞɢɮɮɟɪɟɧɰɢɚɥɶɧɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɦɟɯɚɧɢɡɦɚ ɞɥɹ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɣ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɵ Μ :

2P 9P2

r1 r2 2 Μ

1

>2m0 P 2P2 r1 r2 cosΜ ,

6g

2

 

 

ɨɬɤɭɞɚ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɦ ɢɫɤɨɦɨɟ ɭɝɥɨɜɨɟ ɭɫɤɨɪɟɧɢɟ Μ ɤɪɢɜɨɲɢɩɚ ɈȺ:

Μ

3g

2m0

P 2P2 r1 r2 cosΜ

 

 

 

 

.

(14)

 

2P

 

 

 

 

9P2

 

Ɋɚɜɧɨɦɟɪɧɨɟ ɜɪɚɳɟɧɢɟ ɤɪɢɜɨɲɢɩɚ ɨɫɭɳɟɫɬɜɥɹɟɬɫɹ ɩɪɢ ɜɵɩɨɥɧɟɧɢɢ

ɭɫɥɨɜɢɹ:

m

1

P 2P

r

r

cosΜ

.

 

0

2

2

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɂɚɞɚɱɚ ʋ 3. Ʉ ɤɨɧɰɚɦ ɬɨɧɤɨɣ ɧɟɪɚɫɬɹɠɢɦɨɣ ɧɢɬɢ ɩɪɢɜɹɡɚɧɵ ɝɪɭɡ Ⱥ ɜɟɫɨɦ Ɋ1 ɢ ɝɪɭɡ ȼ ɜɟɫɨɦ Ɋ2. ɇɢɬɶ ɩɟɪɟɛɪɨɲɟɧɚ ɱɟɪɟɡ ɛɥɨɤɢ D ɢ ȿ ɢ ɨɯɜɚɬɵɜɚɟɬ ɫɧɢɡɭ ɩɨɞɜɢɠɧɨɣ ɛɥɨɤ Ʉ. Ʉ ɨɫɢ Ɉ5 ɩɨɞɜɢɠɧɨɝɨ ɛɥɨɤɚ Ʉ ɩɪɢɤɪɟɩɥɟɧ ɝɪɭɡ L ɜɟɫɨɦ Ɋ6; Ɋ3 – ɜɟɫ ɛɥɨɤɚ D, Ɋ4 – ɜɟɫ ɛɥɨɤɚ ȿ, Ɋ5 – ɜɟɫ ɛɥɨɤɚ Ʉ. Ƚɪɭɡɵ Ⱥ ɢ ȼ ɞɜɢɠɭɬɫɹ ɩɨ ɧɚɤɥɨɧɧɵɦ ɩɥɨɫɤɨɫɬɹɦ, ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨ ɪɚɫɩɨɥɨɠɟɧɧɵɦ ɩɨɞ ɭɝɥɚɦɢ ɢ Ε ɤ ɝɨɪɢɡɨɧɬɭ. Ɉɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɭɫɤɨɪɟɧɢɹ ɝɪɭɡɨɜ Ⱥ, ȼ ɢ L. Ȼɥɨɤɢ ɫɱɢɬɚɬɶ ɨɞɧɨɪɨɞɧɵɦɢ ɤɪɭɝɥɵɦɢ ɞɢɫɤɚɦɢ. ɋɢɥɚɦɢ ɬɪɟɧɢɹ ɫɤɨɥɶɠɟɧɢɹ ɝɪɭɡɨɜ ɨ ɧɚɤɥɨɧɧɵɟ ɩɥɨɫɤɨɫɬɢ ɢ ɦɚɫɫɨɣ ɧɢɬɢ ɩɪɟɧɟɛɪɟɱɶ.

42

Ɋɟɲɟɧɢɟ.

ɋɢɫɬɟɦɚ ɢɦɟɟɬ ɞɜɟ ɫɬɟɩɟɧɢ ɫɜɨɛɨɞɵ. ȼ ɤɚɱɟɫɬɜɟ ɨɛɨɛɳɟɧɧɵɯ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬ ɜɵɛɟɪɟɦ ɥɢɧɟɣɧɵɟ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɵ s1 ɢ s2, ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɧɵɟ ɜɞɨɥɶ ɧɚɤɥɨɧɧɵɯ ɩɥɨɫɤɨɫɬɟɣ ɜɧɢɡ.

Ɂɚɩɢɲɟɦ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ Ʌɚɝɪɚɧɠɚ ɞɥɹ ɨɛɨɛɳɟɧɧɵɯ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬ s1 ɢ s2:

d ω T

 

ω T

 

 

 

 

dt ω s

ω s

 

1

1

d ω T ω T dt ω s2 ω s2

QS1 ,

QS 2 .

(1)

Ⱥɤɬɢɜɧɵɦɢ ɫɢɥɚɦɢ ɹɜɥɹɸɬɫɹ: Ɋ1 – ɜɟɫ ɝɪɭɡɚ Ⱥ, Ɋ2 – ɜɟɫ ɝɪɭɡɚ ȼ, Ɋ3 – ɜɟɫ ɛɥɨɤɚ D, Ɋ4 – ɜɟɫ ɛɥɨɤɚ ȿ, Ɋ5 – ɜɟɫ ɛɥɨɤɚ Ʉ, Ɋ6 – ɜɟɫ ɝɪɭɡɚ L. Ɋɟɚɤɰɢɢ ɫɜɹɡɟɣ ɭɱɢɬɵɜɚɬɶ ɧɟ ɫɥɟɞɭɟɬ, ɬɚɤ ɤɚɤ ɜɫɟ ɫɜɹɡɢ, ɧɚɥɨɠɟɧɧɵɟ ɧɚ ɫɢɫɬɟɦɭ, ɢɞɟɚɥɶɧɵ (ɧɚɤɥɨɧɧɵɟ ɩɥɨɫɤɨɫɬɢ ɢɞɟɚɥɶɧɨ ɝɥɚɞɤɢɟ, ɬɪɟɧɢɟ ɜ ɨɫɹɯ ɛɥɨɤɨɜ ɨɬɫɭɬɫɬɜɭɟɬ, ɧɢɬɢ ɩɪɟɞɩɨɥɚɝɚɸɬɫɹ ɧɟɪɚɫɬɹɠɢɦɵɦɢ ɢ ɧɚɬɹɧɭɬɵɦɢ).

Ⱦɥɹ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɨɛɨɛɳɟɧɧɵɯ ɫɢɥ QS1 ɢ QS2 ɞɚɞɢɦ ɝɪɭɡɚɦ Ⱥ ɢ ȼ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨ ɜɨɡɦɨɠɧɵɟ ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɹΓs1 ɢ Γs2 , ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɧɵɟ ɩɚɪɚɥɥɟɥɶɧɨ ɥɢɧɢɹɦ ɧɚɢɛɨɥɶɲɟɝɨ ɫɤɚɬɚ ɧɚɤɥɨɧɧɵɯ ɩɥɨɫɤɨɫɬɟɣ ɜ ɫɬɨɪɨɧɭ ɜɨɡɪɚɫɬɚɧɢɹ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬ s1 ɢ s2.

43

Ⱦɥɹ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɹ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɣ ɫɢɥɵ QS1 ɞɚɞɢɦ ɫɢɫɬɟɦɟ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɟ

ɜɨɡɦɨɠɧɨɟ

ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɟ Γs1 , ɫɱɢɬɚɹ ɩɪɢ ɷɬɨɦ Γs2 ɪɚɜɧɵɦ ɧɭɥɸ, ɬ. ɟ.

Γs1 z 0;Γs2

0. (ɗɬɨ ɨɫɭɳɟɫɬɜɢɦɨ, ɬɚɤ ɤɚɤ s1 ɢ s2 ɹɜɥɹɸɬɫɹ ɧɟɡɚɜɢɫɢɦɵɦɢ

ɨɛɨɛɳɟɧɧɵɦɢ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɚɦɢ.)

Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ, ɝɪɭɡ ȼ, ɛɥɨɤ ȿ ɢ ɩɪɚɜɚɹ ɜɟɬɜɶ ɧɢɬɢ ɨɬ ɝɪɭɡɚ ȼ ɞɨ ɬɨɱɤɢ N ɧɚɯɨɞɹɬɫɹ ɜ ɩɨɤɨɟ. ɉɪɢ ɜɨɡɦɨɠɧɨɦ ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɢ ɝɪɭɡɚ Ⱥ ɜɧɢɡ ɧɚ Γs1 , ɜɜɢɞɭ ɧɟɪɚɫɬɹɠɢɦɨɫɬɢ ɧɢɬɢ, ɬɨɱɤɚ Ɇ ɧɢɬɢ ɩɨɥɭɱɢɬ ɜɨɡɦɨɠɧɨɟ ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɟ ΓrM ɩɨ ɜɟɪɬɢɤɚɥɢ ɜɜɟɪɯ, ɪɚɜɧɨɟ ɩɨ ɦɨɞɭɥɸ Γs1 . ɍɱɢɬɵɜɚɹ, ɱɬɨ ɬɨɱɤɚ N ɧɢɬɢ ɨɫɬɚɧɟɬɫɹ ɩɪɢ ɷɬɨɦ ɜ ɩɨɤɨɟ, ɨɩɪɟɞɟɥɢɦ ɜɨɡɦɨɠɧɨɟ

ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɟ ɨɫɢ ɛɥɨɤɚ ΓrO5

(ɪɢɫ. ɛ), ɪɚɜɧɨɟ ɩɨ ɦɨɞɭɥɸ ɩɨɥɨɜɢɧɟ ɦɨɞɭɥɹ

ɜɨɡɦɨɠɧɨɝɨ ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɹ ΓrM , ɬ. ɟ.

Γ rO5

Γ rM

 

Γ s1

.

(2)

2

2

 

 

 

ȼɵɱɢɫɥɢɦ ɫɭɦɦɭ ɪɚɛɨɬ ɚɤɬɢɜɧɵɯ ɫɢɥ ɧɚ ɜɨɡɦɨɠɧɵɯ ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɹɯ ɬɨɱɟɤ ɫɢɫɬɟɦɵ, ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɢɯ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɦɭ ɜɨɡɦɨɠɧɨɦɭ ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɸ Γs1 ɝɪɭɡɚ Ⱥ:

ΓA P1 sinΔΓ s1 (P5 P6 rO5 .

ɉɪɢɧɢɦɚɹ ɜɨ ɜɧɢɦɚɧɢɟ ɮɨɪɦɭɥɭ (2), ɧɚɯɨɞɢɦ

 

ª

 

1

 

º

 

ΓA

«P1 sin

 

 

(P5

P6 )»Γ s1 .

(3)

2

 

¬

 

 

¼

 

Ɋɚɛɨɬɚ ɫɢɥɵ ɬɹɠɟɫɬɢ Ɋ2 ɪɚɜɧɚ ɧɭɥɸ, ɬɚɤ ɤɚɤ Γs2 0, ɪɚɛɨɬɚ ɫɢɥ ɬɹɠɟɫɬɢ Ɋ3 ɢ Ɋ4 ɪɚɜɧɚ ɧɭɥɸ, ɬɚɤ ɤɚɤ ɬɨɱɤɢ ɩɪɢɥɨɠɟɧɢɹ ɷɬɢɯ ɫɢɥ ɧɟɩɨɞɜɢɠɧɵ. Ɉɛɨɛɳɟɧɧɨɣ ɫɢɥɨɣ QS1 ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ, ɫɬɨɹɳɢɣ ɩɪɢ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɦ ɜɨɡɦɨɠɧɨɦ ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɢ ɜ ɭɪɚɜɧɟɧɢɢ (3), ɬ. ɟ.

QS1

P1 sin

1

(P5 P6 ) .

 

(4)

 

 

 

2

 

 

 

Ⱦɥɹ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɹ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɣ ɫɢɥɵ

QS2

ɞɚɞɢɦ ɫɢɫɬɟɦɟ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɟ

ɜɨɡɦɨɠɧɨɟ ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɟ Γs2 , ɫɱɢɬɚɹ

ɩɪɢ

ɷɬɨɦ Γs1 ɪɚɜɧɵɦ ɧɭɥɸ:

Γs2 z 0;Γs1

0.

 

 

 

 

ɗɬɨ ɡɧɚɱɢɬ, ɱɬɨ ɝɪɭɡ Ⱥ, ɛɥɨɤ D ɢ ɥɟɜɚɹ ɜɟɬɜɶ ɧɢɬɢ ɨɬ ɝɪɭɡɚ Ⱥ ɞɨ ɬɨɱɤɢ Ɇ ɧɢɬɢ ɧɚɯɨɞɹɬɫɹ ɜ ɩɨɤɨɟ. ɉɪɢ ɜɨɡɦɨɠɧɨɦ ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɢ ɝɪɭɡɚ ȼ ɧɚ Γs2 ɜɧɢɡ, ɜɜɢɞɭ ɧɟɪɚɫɬɹɠɢɦɨɫɬɢ ɧɢɬɢ, ɬɨɱɤɚ N ɧɢɬɢ ɩɨɥɭɱɢɬ ɜɨɡɦɨɠɧɨɟ ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɟ Γ rN ɩɨ ɜɟɪɬɢɤɚɥɢ ɜɜɟɪɯ, ɪɚɜɧɨɟ ɜɟɥɢɱɢɧɟ ɦɨɞɭɥɸ

ɜɨɡɦɨɠɧɨɝɨ ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɹ Γs2 . ɍɱɢɬɵɜɚɹ, ɱɬɨ ɬɨɱɤɚ Ɇ ɧɢɬɢ ɨɫɬɚɟɬɫɹ ɩɪɢ ɷɬɨɦ ɜ ɩɨɤɨɟ, ɧɚɯɨɞɢɦ (ɪɢɫ. ɜ)

44

Γ r

Γ rN

 

Γ s2

.

(5)

 

 

O5

2

2

 

 

 

 

ȼɵɱɢɫɥɢɦ ɫɭɦɦɭ ɪɚɛɨɬ ɚɤɬɢɜɧɵɯ ɫɢɥ ɧɚ ɜɨɡɦɨɠɧɵɯ ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɹɯ ɬɨɱɟɤ ɫɢɫɬɟɦɵ, ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɢɯ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɦɭ ɜɨɡɦɨɠɧɨɦɭ ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɸ Γs2 :

ΓA P2 sin ΕΓ s2 (P5 P6 rO5 .

ɍɱɢɬɵɜɚɹ ɮɨɪɦɭɥɭ (5), ɢɦɟɟɦ:

 

 

1

 

 

ΓA

P2

sin Ε

 

(P5

P6 )Γ s2 .

(6)

2

 

 

 

 

Ɋɚɛɨɬɚ ɫɢɥɵ ɬɹɠɟɫɬɢ Ɋ1 ɪɚɜɧɚ ɧɭɥɸ, ɬɚɤ ɤɚɤ Γs1 0, ɪɚɛɨɬɚ ɫɢɥ ɬɹɠɟɫɬɢ Ɋ3 ɢ Ɋ4 ɪɚɜɧɚ ɧɭɥɸ, ɬɚɤ ɤɚɤ ɬɨɱɤɢ ɩɪɢɥɨɠɟɧɢɹ ɷɬɢɯ ɫɢɥ ɧɟɩɨɞɜɢɠɧɵ. Ɉɛɨɛɳɟɧɧɨɣ ɫɢɥɨɣ QS2 ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ, ɫɬɨɹɳɢɣ ɩɪɢ ɨɛɨɛɳɟɧɧɨɦ ɜɨɡɦɨɠɧɨɦ ɩɟɪɟɦɟɳɟɧɢɢ ɜ ɭɪɚɜɧɟɧɢɢ (6), ɬ. ɟ.

QS2

P2 sin Ε

1

(P5 P6 ).

(7)

 

 

2

 

 

ɉɟɪɟɯɨɞɢɦ ɤ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɸ ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɨɣ ɷɧɟɪɝɢɢ Ɍ ɦɚɬɟɪɢɚɥɶɧɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ, ɫɨɫɬɨɹɳɟɣ ɢɡ ɲɟɫɬɢ ɦɚɫɫ: ɝɪɭɡɨɜ Ⱥ, ȼ ɢ L ɛɥɨɤɨɜ D, ȿ ɢ Ʉ:

T T (1) T(2) T (3) T (4) T (5) T(6) .

(8)

Ƚɪɭɡɵ Ⱥ ɢ ȼ ɢɦɟɸɬ ɫɤɨɪɨɫɬɢ vA ɢ vB , ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɧɵɟ ɩɚɪɚɥɥɟɥɶɧɨ ɥɢɧɢɹɦ ɧɚɢɛɨɥɶɲɟɝɨ ɫɤɚɬɚ ɧɚɤɥɨɧɧɵɯ ɩɥɨɫɤɨɫɬɟɣ. ɉɪɨɟɤɰɢɢ ɷɬɢɯ ɫɤɨɪɨɫɬɟɣ ɧɚ ɨɫɢ s1 ɢ s2 ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨ ɪɚɜɧɵ s1 ɢ s2 . Ɉɛɨɡɧɚɱɢɦ ɪɚɞɢɭɫɵ ɛɥɨɤɨɜ D, ȿ ɢ Ʉ ɱɟɪɟɡ r3, r4 ɢ r5. ɉɪɢ ɷɬɨɦ ɭɝɥɨɜɵɟ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɛɥɨɤɨɜ D ɢ ȿ ɜɵɪɚɡɹɬɫɹ ɬɚɤ:

Μ3

s1

Μ4

s2

 

 

,

 

.

(9)

r

r

 

3

 

 

4

 

 

ȼɜɢɞɭ ɧɟɪɚɫɬɹɠɢɦɨɫɬɢ ɧɢɬɢ ɫɤɨɪɨɫɬɶ vM

ɬɨɱɤɢ Ɇ ɧɢɬɢ ɪɚɜɧɚ ɩɨ

ɜɟɥɢɱɢɧɟ

ɫɤɨɪɨɫɬɢ

vA ɝɪɭɡɚ Ⱥ, ɬ.ɟ. vMx

s1 . Ⱥɧɚɥɨɝɢɱɧɨ vNx s2 .

ɇɟɬɪɭɞɧɨ, ɜɨɫɩɨɥɶɡɨɜɚɜɲɢɫɶ ɪɢɫ. ɝ), ɧɚɣɬɢ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɨɫɢ Ɉ5 ɛɥɨɤɚ Ʉ, ɫɨɜɟɪɲɚɸɳɟɝɨ ɩɥɨɫɤɨɟ ɞɜɢɠɟɧɢɟ:

vO5x

vMx vNx

 

s1 s2

.

(10)

2

2

 

 

 

45

Ⱦɥɹ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɭɝɥɨɜɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɢ Μ5

ɛɥɨɤɚ Ʉ ɧɚɣɞɟɦ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɬɨɱɤɢ

Ɇ, ɩɪɢɧɹɜ

ɡɚ

ɩɨɥɸɫ

ɬɨɱɤɭ

N:

vMx vNx (vMN )x , ɬ. ɟ.

(vMN )x

vMx vNx

s1 s2 .

 

 

 

Ɍɚɤ

ɤɚɤ (vMN )x

 

 

MN

 

Μ5

2r5Μ5 ,

ɬɨ

2r5Μ5 s1 s2 , ɨɬɤɭɞɚ ɭɝɥɨɜɚɹ

 

 

 

 

ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɛɥɨɤɚ Ʉ: Μ5

 

s1 s2

.

 

(11)

 

 

2r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

Ʉɢɧɟɬɢɱɟɫɤɢɟ ɷɧɟɪɝɢɢ ɝɪɭɡɨɜ Ⱥ ɢ ȼ, ɫɨɜɟɪɲɚɸɳɢɯ ɩɨɫɬɭɩɚɬɟɥɶɧɨɟ

ɞɜɢɠɟɧɢɟ, ɢɦɟɸɬ ɜɢɞ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)

 

1 P1

2

(2)

 

 

1 P2

2

 

 

T

 

 

 

 

s1 , T

 

 

 

 

 

 

 

s2 .

 

(12)

 

 

2

 

g

 

 

 

2

 

g

 

 

ȼɵɱɢɫɥɢɦ ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɭɸ ɷɧɟɪɝɢɸ ɛɥɨɤɨɜ D ɢ ȿ, ɜɪɚɳɚɸɳɢɯɫɹ ɜɨɤɪɭɝ ɧɟɩɨɞɜɢɠɧɵɯ ɨɫɟɣ:

 

T (3)

1

I

 

Μ2

T (3)

 

 

1

 

I

 

Μ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

O5 3 ,

 

 

 

2

 

 

O4 4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉɨɞɫɬɚɜɢɜ

 

 

ɡɧɚɱɟɧɢɹ

 

 

 

ɦɨɦɟɧɬɨɜ

ɢɧɟɪɰɢɢ

ɛɥɨɤɨɜ

§

2

 

 

 

 

 

 

2

·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¨

 

P3r3

 

 

 

 

 

 

P4r4 ¸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¨IO5

 

 

 

 

,

 

 

IO4

 

 

 

¸ ɢ ɜɨɫɩɨɥɶɡɨɜɚɜɲɢɫɶ ɮɨɪɦɭɥɚɦɢ (9), ɧɚɯɨɞɢɦ

 

2g

 

 

 

 

2g

 

©

 

 

 

 

 

 

 

 

¹

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P s2

 

 

 

P s2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T(3)

 

3

1

, T

(4)

 

4 2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(13)

 

 

 

4g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ʉɢɧɟɬɢɱɟɫɤɭɸ ɷɧɟɪɝɢɸ ɛɥɨɤɚ Ʉ,

ɫɨɜɟɪɲɚɸɳɟɝɨ ɩɥɨɫɤɨɟ ɞɜɢɠɟɧɢɟ,

ɨɩɪɟɞɟɥɢɦ ɩɨ ɮɨɪɦɭɥɟ

 

T (5)

 

1

 

P5

v2

 

1

I

 

Μ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 g

O5

2

 

O5 5 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§

2

·

ɉɨɞɫɬɚɜɢɜ

ɡɧɚɱɟɧɢɟ

ɦɨɦɟɧɬɚ ɢɧɟɪɰɢɢ ɛɥɨɤɚ

¨

P5r5

¸

 

Ʉ ¨IO5

2g

¸ ɢ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

©

¹

ɜɨɫɩɨɥɶɡɨɜɚɜɲɢɫɶ ɮɨɪɦɭɥɚɦɢ (10) ɢ (11), ɩɨɥɭɱɢɦ:

 

 

 

 

(5)

3 P5

2

2

1 P5

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

s1

s2

 

 

 

s1s2 .

 

 

(14)

 

16

 

g

8

g

 

 

Ʉɢɧɟɬɢɱɟɫɤɚɹ ɷɧɟɪɝɢɹ ɝɪɭɡɚ L, ɞɜɢɠɭɳɟɝɨɫɹ ɩɨɫɬɭɩɚɬɟɥɶɧɨ, ɢɦɟɟɬ ɜɢɞ

T(6)

1

 

P6

vO25 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉɪɢɦɟɧɢɜ ɮɨɪɦɭɥɭ (10), ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɦ

46

T (6)

1

 

P6

s1 s2 2 .

(15)

8

g

Ⱦɥɹ ɜɵɱɢɫɥɟɧɢɹ ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɨɣ ɷɧɟɪɝɢɢ Ɍ ɦɚɬɟɪɢɚɥɶɧɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ ɩɨɞɫɬɚɜɥɹɟɦ ɜ ɮɨɪɦɭɥɭ (8) ɜɵɪɚɠɟɧɢɹ ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɨɣ ɷɧɟɪɝɢɢ ɢɡ ɮɨɪɦɭɥ (12)–(15). ȼ ɢɬɨɝɟ ɩɨɥɭɱɚɟɦ:

T1 P1 s2 1 P2 s2 1 P3 s2 1 P4 s2

2 g 1 2 g 2 4 g 1 4 g 2

 

 

3

 

P5

(s2

s2 )

1

 

P5

s s

 

1

 

P6

(s

s

)2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 g

 

 

 

 

16 g

1

2

8 g 1 2

 

1

2

 

 

 

 

 

ɬ. ɟ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

8P1 4P3 3P5 2P6

s12

8P2 4P4 3P5 2P6

s22

P5 2P6

s1s2 . (16)

 

 

 

 

 

 

16g

 

8g

 

 

 

 

16g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ⱦɥɹ ɫɨɫɬɚɜɥɟɧɢɹ ɫɢɫɬɟɦɵ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ Ʌɚɝɪɚɧɠɚ ɜɬɨɪɨɝɨ ɪɨɞɚ ɫɥɟɞɭɟɬ ɜɵɱɢɫɥɢɬɶ ɱɚɫɬɧɵɟ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɵɟ ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɨɣ ɷɧɟɪɝɢɢ Ɍ ɩɨ ɨɛɨɛɳɟɧɧɵɦ ɫɤɨɪɨɫɬɹɦ s1 ɢ s2

 

ω T

 

 

8P1 4P3 3P5 2P6

s

 

P5 2P6

s

2

,

 

 

 

 

 

 

 

ω s1

 

 

 

8g

1

 

 

 

8g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ω T

 

8P2 4P4 3P5 2P6

s

2

 

P5 2P6

s

 

 

 

 

 

 

 

ω s2

 

 

 

8g

 

 

 

 

8g

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɢ ɜɡɹɬɶ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɵɟ ɩɨɥɭɱɟɧɧɵɯ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɨɜ ɩɨ ɜɪɟɦɟɧɢ

 

d

ω T

 

8P1 4P3 3P5 2P6

s

 

P5 2P6

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

°

 

 

dt ω s1

 

 

 

8g

1

 

 

8g

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

°

 

 

d ω T

 

8P2 4P4 3P5 2P6

 

 

 

P5 2P6

 

 

(17)

 

 

s

 

s °.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt ω s

 

 

 

8g

8g

 

 

2

 

 

 

2

 

 

1

°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɍɱɢɬɵɜɚɹ, ɱɬɨ ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɚɹ ɷɧɟɪɝɢɹ Ɍ, ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɧɚɹ ɮɨɪɦɭɥɨɣ (16)

ɧɟ ɡɚɜɢɫɢɬ ɨɬ ɨɛɨɛɳɟɧɧɵɯ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬ

s1 ɢ s2 , ɢɦɟɟɦ

 

 

ω T

 

 

0 ,

ω T

0.

 

 

 

 

 

 

(18)

 

ω s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ω s

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉɨɫɥɟ ɩɨɞɫɬɚɧɨɜɤɢ ɮɨɪɦɭɥ (4), (7), (17) ɢ (18) ɜ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ (1) ɩɨɥɭɱɢɦ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹɅɚɝɪɚɧɠɚɜɬɨɪɨɝɨɪɨɞɚɞɥɹɨɛɨɛɳɟɧɧɵɯɤɨɨɪɞɢɧɚɬ s1 ɢ s2 :

47

 

8P1 4P3 3P5 2P6

 

s1

 

 

P5 2P6

 

s2

P1 sin

1

P5 P6 ,

 

 

 

 

 

8g

 

 

 

8g

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8P2

4P4

3P5 2P6

 

s2

 

 

P5 2P6

 

s1

P2 sinΕ

 

1

P5 P6 .

 

 

 

 

 

 

8g

 

 

 

 

8g

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɋɟɲɚɹ ɷɬɭ ɫɢɫɬɟɦɭ, ɩɨɥɭɱɢɦ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s1

8g

 

D(C B) C P2 sinΕ B P1 sin

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB

C

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s2

8g

D(C A) A P2 sinΕ C P1 sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

wO5

4g

D(2C A B) (A C)P2 sin Ε (B C)P1 sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB C

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɝɞɟ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8P1 4P3 3P5 2P6

 

 

A,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8P2 4P4 3P5 2P6

 

 

 

B,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P5 2P6

C ɢ

P5 P6

 

D .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§12. ɋɩɢɫɨɤ ɡɚɞɚɱ ɞɥɹ ɫɚɦɨɫɬɨɹɬɟɥɶɧɨɣ ɪɚɛɨɬɵ [2]

26.1, 26.5, 26.6, 26.9.

27.1, 27.3, 27.12, 27.13, 27.34, 27.42, 27.53, 27.56.

28.1, 28.6, 28.7, 28.15, 28.17, 28.21.

29.7, 29.14.

30.4, 30.6, 30.11, 30.12, 30.15, 30.19, 30.22.

32.1, 32.2, 32.5, 32.16, 32.24, 32.26, 32.37, 32.53, 32.55, 32.57, 32.68, 32.70, 32.78, 32.79, 32.86, 32.93, 32.94, 32.96, 32.98, 32.99.

34.2, 34.3, 34.9, 34.11, 34.12, 34.15, 34.21.

35.3, 35.4, 35.10, 35.13, 35.14, 35.19.

48

36.3, 36.6, 36.9.

37.1, 37.3, 37.9, 37.14, 37.34, 37.39, 37.43, 37.46, 37.53, 37.56.

38.2, 38.4, 38.9, 38.20, 38.24, 38.27, 38.30, 38.40, 38.42, 38.44, 38.46, 38.47, 38.50.

48.5, 48.6, 48.12, 48.13, 48.28, 48.29, 48.30, 48.35, 48.44.

§13. Ɉɫɧɨɜɧɵɟ ɮɨɪɦɭɥɵ ɞɢɧɚɦɢɤɢ

ȼɬɨɪɨɣ ɡɚɤɨɧ ɇɶɸɬɨɧɚ:

mw F,

ɝɞɟ m – ɢɧɟɪɬɧɚɹ ɦɚɫɫɚ ɬɨɱɤɢ, w – ɭɫɤɨɪɟɧɢɟ,

F – ɫɢɥɚ.

­mx Fx (t, x, y, z, x, y, z)

°®my Fy (t, x, y, z, x, y, z) .

°¯mz Fz (t, x, y, z, x, y, z)

­ § d 2 r

 

 

 

 

§ dM

·2 ·

 

 

 

 

 

§

 

 

 

 

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§

 

 

 

 

 

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1

 

 

 

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F

 

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F

n

¨t

, S ,

 

 

 

 

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49

 

N

 

 

 

 

J z

¦mk rk2 .

 

 

 

k 1

 

 

 

 

Jz

³r2dm ³Υ(x, y, z)r2dv

M

³r2dv .

V

 

(M )

 

(V )

(V )

JZ1

JZc Md2 .

 

 

J z

MR2 .

 

 

 

n

 

 

 

 

Mwc

= ¦

Fke .

 

 

 

k

1

 

 

 

d Q dt

dLZ

dt

T1 T0

n

 

(e)

 

 

 

 

Ω

 

 

 

 

Q1 Q0 ³F (t)dt .

¦F i ;

i 1

 

 

0

 

 

n

¦momZ (Fke ) .

k1

¦A10 (F ) .

 

 

 

n m v2

 

 

 

 

 

 

 

 

T

¦

 

 

 

k k

.

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mv2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

,

ɝɞɟ M – ɦɚɫɫɚ ɬɟɥɚ; vC – ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɰɟɧɬɪɚ ɢɧɟɪɰɢɢ.

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

JZΖ2

ɝɞɟ JZ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

– ɦɨɦɟɧɬ ɢɧɟɪɰɢɢ ɬɟɥɚ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɨɫɢ ɜɪɚɳɟɧɢɹ,

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ζ – ɭɝɥɨɜɚɹ ɫɤɨɪɨɫɬɶ.

T

 

 

MvC2

 

 

JCΖ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

ΓA

 

 

 

 

 

dr

 

 

Fdscos(

 

 

 

 

 

 

F

 

F

) Fx dx Fy dy Fz dz .

 

 

 

 

 

A

 

 

³

 

 

 

 

 

³FΩ ds

³(Fx dx Fy dy Fz dz) .

 

 

Fdr

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

L

L

AFscos(F,s) .

A12 (P) P(zC1 zC2 ) .

50

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