Методы изучения движения сплошной среды. Метод Лагранжа. Метод Эйлера. Траектория, линия тока и вихревая линия и их уравнения

Лекция 3

С точки зрения, называемой лагранжевой, объектом изучения является сама движущая среда, точнее говоря её отдельные частицы, рассматриваемые как материальные точки. Само изучение состоит в исследовании изменений, которые претерпевают различные тензорные характеристики движения в фиксированной частице с течением времени и в исследовании изменений тех же величин при переходе от одной частицы к другой  в фиксированный момент времени. Иначе говоря, тензорные характеристики движения среды рассматриваются как функции координат и времени t. Переменные , t называют переменными Лагранжа.

Вектор перемещений. Возьмем частицу  среды и рассмотрим два ее положения   и , соответствующие моменты времени  и , определяемые радиус векторами  и , соответственно. Вектор называют вектором перемещения. Из определения вытекает, что компоненты вектора перемещения связаны с координатами движущейся частицы посредством формул

или .

Вектор скорости. Рассмотрим бесконечно малое перемещение  частицы за время Отношение этого перемещения ко времени будет вектором, называемым скоростью

.

то компоненты скорости в лагранжевых переменных выражаются формулами

                       .                                               (3.1)

Вектор ускорения. Ускорением частицы среды называют индивидуальную производную по времени от ее скорости

В случае прямоугольной системы координат

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: