* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
ТЕОРИЯ
ГАРМОНИЧЕСКОГО
КОЛЕБАНИЯ
57
Нетрудно показать, что уравнения механики, как, например, изучен ное н&ами уравнение гармонического колебания, не изменяются при пе реходе от системы координат XYZ к системе XV Z В самом деле, так как ы , скорость движения системы X&Y Z по отношению к системе XYZ есть величина постоянная, мы имеем:
f f 0
dl ~
2
dt
2
*
2
Точно так же выражение упругой силы а х не изменяется. Ведь х есть смещение из положения равновесия * = 0 . И з формул преобразования имеем: х& = х — u t и х —0 — u t> х — х* —x . Это и показывает, что для данного случая оправдывается принцип относительности ГалилеяНьютона, который в общем случае формулируется так: все механичес кие процессы в данной системе будут протекать одинаково, независимо от того, будет ли вся эта система в целом покоиться по отношению к выбранной нами системе координат или будет двигаться прямолинейно и равномерно. Итак, уравнение движения
f 0 0 0 0
dx
2 m
d
mv
-dt*-dt
=
p
при преобразовании координат переходит в dx
2 r
d dt
,
^
dt
2
Если речь идет о системе тел, то писать:
уравнение
движения
можно на
!-2>л=*=2^
w м ы
<>
1 з
где R — равнодействующая, а знак 2 обозначает геометрическую сумму, т. е. сложение по правилу параллелограма. Обозначая для сокращения общее количество движения через © = ] • ] y & / > приводим уравне ние (13) к виду:
И вот это, уравнение, как оказывается, можно получить из закона сохранения энергии плюс принцип Галилея-Ньютона. Диференцируя первое из уравнений ( 1 2 ) , имеем: dx ~dt~ dx* , d t
+ U Q 1
или, если, вообще, скорость й не совпадает по направлению с осью х: »= + (14)
где мы имеем дело с векторами и где произведено векторное сложение. Вставляем ( 1 4 ) в выражение количества движения:
ft = ]g m
t
> 4*
t
2т
(
И/ + u ? m = 0 & + u M,
0 l 0
(15)