О строгом математическом определении формы брахистохроны при учете теплового эффекта в зоне контакта
- Авторы: Гладков С.О.1, Богданова С.Б.1
-
Учреждения:
- Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
- Выпуск: № 1 (2025)
- Страницы: 29-44
- Раздел: МАТЕМАТИКА
- URL: https://ogarev-online.ru/2072-3040/article/view/297177
- DOI: https://doi.org/10.21685/2072-3040-2025-1-3
- ID: 297177
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Актуальность и цели. В настоящее время активно ведутся исследования, касающиеся свойств брахистохрон как линий с экстремальными свойствами. Актуальность настоящей работы обусловлена тем, что в ней впервые учтено влияние тепловых эффектов на форму брахистохроны. Главной целью исследования является аналитически строгое решение поставленной задачи. Материалы и методы. Основным методом решения задачи является метод подвижного базиса, хорошо зарекомендовавший себя при решении множества задач, связанных с исследованием различных свойств брахистохрон. Результаты. Приведено строгое аналитическое решение сформулированной задачи с учетом теплового эффекта, который был учтен с помощью введения диссипативной функции. Выводы. Благодаря предложенному в статье алгоритму сформулирован общий методический подход, полезный при решении подобного рода задач, связанных с учетом тепловых свойств материалов.
Ключевые слова
Об авторах
Сергей Октябринович Гладков
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Автор, ответственный за переписку.
Email: sglad51@mail.ru
доктор физико-математических наук, профессор, профессор кафедры № 311 «Прикладные программные средства и математические методы»
(Россия, г. Москва, Волоколамское шоссе, 4)Софья Борисовна Богданова
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Email: sonjaf@list.ru
кандидат физико-математических наук, доцент, доцент кафедры № 311 «Прикладные программные средства и математические методы»
(Россия, г. Москва, Волоколамское шоссе, 4)Список литературы
- Эльсгольц Л. Э. Дифференциальные уравнения и вариационное исчисление. М. : Наука, 1969. 424 с.
- Янг Л. Лекции по вариационному исчислению и теории оптимального управления. М. : Мир, 1974. 488 с.
- Гладков С. О. О траектории движения тела, входящего в жидкость под произвольным углом // Ученые записки физического факультета МГУ. 2016. № 4. С. 164002-1–164002-5.
- Lipp S. C. Brachistochrone with Coulomb friction // SIAM J. Control Optim. 1997. Vol. 35, № 2. P. 562–584.
- Hayen J. C. Brachistochrone with Coulomb friction // International Journal of NonLinear Mechanics. 2005. Vol. 40, № 8. P. 1057–1075.
- 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. С. 171101-1–171101-5.
- Ashby N., Brittin W. E., Love W. F., Wyss W. Brachistochrone with Coulomb friction // American Journal of Physics. 1975. Vol. 43. P. 902–905.
- Гельфад И. М., Фомин С. В. Вариационное исчисление. М. : Физматгиз, 1961. 284 с.
- Гладков С. О., Богданова С. Б. Геометрический фазовый переход в задаче о брахистохроне // Ученые записки физического факультета МГУ. 2016. № 1. С. 161101-1–1611015.
- Gladkov S. O., Bogdanova S. B. Analytical and numerical solution of the problem on brachistochrones in some general cases // Journal of Mathematical Sciences. 2020. Vol. 245, № 4. P. 528–537.
- Gladkov S. O., Bogdanova S. B. On a class of planar geometrical curves with constant reaction forces acting on particles moving along them // Journal of Mathematical Sciences. 2021. Vol. 257, № 1. P. 27–30.
- Гладков С. О., Богданова С. Б. О влиянии на форму брахистохроны эффекта Магнуса // Вестник Томского государственного университета. 2023. № 84. С. 33–39.
- Гладков С. О. Об одном методическом подходе при выводе основных физических уравнений // Физическое образование в вузах. 2021. Т. 27, № 2. С. 5–11.
- Гладков С. О. К вопросу о вычислении времени остановки вращающегося в вязком континууме цилиндрического тела и времени увлечения соосного с ним внешнего цилиндра // Журнал технической физики. 2018. Т. 88, № 3. С. 337–341.
- Гладков С. О. К вопросу о самоорганизации процессов изменения численности населения Земли // Биофизика. 2021. Т. 66, № 5. С. 1005–1014.
- Болтянский В. Г. Математические методы оптимального управления. М. : Наука, 1969. 408 с.
Дополнительные файлы
