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  • 1 # 使用者8491529647510

    經典力學力的基本假設只有:,寫出拉格朗日量帶入拉格朗日方程即可。對於靜力學問題也是一樣,舉一個非常常見的例子。一根筷子靜止的放到半徑為的半球形的碗內,筷子在碗內長度為,求筷子總長。筷子與水平面夾角為,那麼體系的拉格朗日量為:,帶入E-L方程,得:,所以:。理論上講,靜力學問題無非是動能時的一種特殊情況,我們只要寫出拉格朗日量,然後帶入E-L方程就OK了。那麼,虛功原理到底是什麼呢?當我們在用虛功原理處理力學問題的時候,實際上就是在進行動能為零時的E-L方程的推導。,其中,,且不顯含,所以:,這樣就可看出虛功原理的樣子了,是廣義力。,此時等價於:。最後,注意:虛功原理僅僅可以處理靜力學問題,而E-L方程更加廣泛的可以處理任何力學問題。用虛功原理計算時,我們實際上把該體系時的E-L方程推導了一遍。虛功原理從一開始對物理量的變分出發解決問題;E-L方程則是直接用變分法的結論去解決問題。

  • 2 # pietr49411

    虛功原理是結構力學的基本原理之一,能夠解決很多重要的問題。它可以表述為:變形體系處於平衡的必要和充分條件是,對於任何虛位移,外力所作虛功的總和等於各微段上的外力(各截面上暴露出來的內力)在其相應的變形上所作虛功的總和,即外力虛功等於變形虛功。虛功原理中所指虛位移是與力狀態無關的任何其他原因(力、支座移動等)引起的,甚至是假象的。虛位移應滿足微小和符合變形連續條件。在理論力學中已經討論過的剛體虛功原理是變形體系虛功原理的一個特例。它表述為:剛體在外力作用下處於平衡的必要和充分條件是,對於任何虛位移,外力所作的虛功之和恆等於零。對於任意位移,虛功總和方程式都是正確的。因此,原本的向量方程式,仍舊可以從虛功總和方程式求得。將淨力細分為外力與約束力。如果,一切約束力,因為虛位移,所作的虛功總合是零。則約束力專案可以從方程式中移去。 特別注意,現在, 很可能不等於零。符合約束力虛功總和是零的例項:剛體的約束 。這裡,粒子與粒子的位置分別是常數。

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