To the theory of motion of bodies with variable mass | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2020. № 65. DOI: 10.17223/19988621/65/6

To the theory of motion of bodies with variable mass

In previous papers, a new approach has been proposed for describing the dynamics of nonlinear motion of material bodies with account for dry and viscous friction, which is based on the following steps: formulation of the corresponding dynamic equations in the single orthogonal moving basis formed by unit normal vectors and a tangent, which are drawn at a given trajectory point with the tangent vector directed along the body; and an assumption that in the framework of nonlinear motion along a brachistochrone, the reaction force can be specified analytically only. Having applied this approach, the problem on the description of the dynamics of motion of variable-mass bodies at a given mass variation law is solved in this paper. A set of simultaneous dynamic equations is obtained to parametrically describe the point particle motion. Based on the numerical solution of these equations, three types of brachistochrone are plotted for desired mass variation laws, and their significant difference from the constant-mass case is shown.

Download file
Counter downloads: 135

Keywords

брахистохрона, переменная масса, реакция желоба, нелинейные уравнения, мгновенный базис, brachistochrone, variable mass, trench response, nonlinear equations, instant basis

Authors

NameOrganizationE-mail
Gladkov Sergey O.Moscow Aviation Institutesglad51@mail.ru
Bogdanova Sofiya B.Moscow Aviation Institutesonjaf@list.ru
Всего: 2

References

Гладков С.О., Богданова С.Б. Геометрический фазовый переход в задаче о брахистохроне // Ученые записки физического факультета МГУ. 2016. № 1. C. 161101-1-5.
Гладков С.О. О траектории движения тела, входящего в жидкость под произвольным углом // Ученые записки физического факультета МГУ. 2016. № 4. C. 164002-1-5.
Гладков С.О., Богданова С.Б. Обобщенные динамические уравнения плоского криволинейного движения материального тела по желобу с учетом сил трения (их численный анализ в некоторых частных случаях) // Ученые записки физического факультета МГУ. 2017. № 1. C. 171101-1-5.
Гладков С.О., Богданова С.Б. К теории движения шарика по вращающейся брахистохроне с учетом сил трения // Ученые записки физического факультета МГУ. 2017. С. 172101-1-6.
Гладков С.О., Богданова С.Б. О классе двухмерных геодезических кривых в поле силы тяжести // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2019. №5 8. С. 5-13. DOI: 10.17223/19988621/58/1.
Иванов А.И. О брахистохроне частицы переменной массы с постоянным отношением количества присоединяемых и отделяемых частиц // Доклады АН УССР. Серия А. 1968. С. 683-686.
Руссаловская А.В., Иванов Г.И., Иванов А.И. О брахистохроне точки переменной массы с трением и экспоненциальным законом истечения массы // Доклады АН УССР. Серия А. 1973. С. 683-686.
Jeremic O. et al. On the brachistochrone of a variable mass particle in general force fields // Math. And Computer Modelling. 2011. V. 54. P. 2900-2912.
Болтянский В.Г. Математические методы оптимального управления. М.: Наука, 1969. 408 с.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика. М.: Физматлит, 2004. 224 с.
 To the theory of motion of bodies with variable mass | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2020. № 65. DOI: 10.17223/19988621/65/6

To the theory of motion of bodies with variable mass | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2020. № 65. DOI: 10.17223/19988621/65/6

Download full-text version
Counter downloads: 402