Schwingungen.
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Schwingungen.
Seien jetzt die Grössen Y nicht gleich
Null, aber, wie ja überhaupt die Kräfte
in der Natur, mögen sie nur die Coor-
dinaten, nicht die Zeit, entwickelt ent
halten. Da übrigens U sehr klein ist,
so kann man statt:
U g (x t , x 2 . . .)
mit Vernachlässigung von unendlich klei
nen Grössen zweiter Ordnung;
U g 0 U «2 • • •)
schreiben, so dass auch die Grössen U
Constanten sind.
Den Gleichungen 5) lässt sich dann
dieselbe Form geben, als wenn U g = 0
wäre. Denn setzen wir:
h = ct i + Vn l 2 = « 2 + '? 2?
wo k,, cc 2 . . . Constanten sind, und
bestimmen dies durch die 3n Gleichungen:
6 ) i/ s + ^s,l ß i+" 1 s,2 f<:s + ** • =0,
so ergibt sich:
d*V s
7) -jjj- = Ag i 7] l +A s 2 r ]2 +...
Für die rj gilt derselbe Satz, wie für
die |, dass nämlich:
(i) , C 2 ) i
’>3 = % + ?s +•••
ist, wenn partielle Integrale
vorstellen, und offenbar haben die j? die
selben Werthe wie vorhin die £, wenn
dieAnfangszustände übereinstimmen. Nun
wird durch Einführung der Kräfte Y
offenbar die Gleichgewichtslage eine an
dere, als die, welche für Y =0 statt-
1 s
fand, und für diese neue Gleichgewichts
lage wird s durch die Gleichungen 6) be
stimmt, wie der Vergleich derselben mit
Gleichung 5) zeigt. Für die neue Gleich
gewichtslage ist somit:
= «D h = «2 • • •> Vi = = • • • = 0,
c h s d£ s
die Anfangswerthe von —— und —— sind
dt dt
ferner selbstverständlich gleich, und die
Anfangswerthe von ^ denen von £ ver
mindert um ß , also:
Wird ein System aus seiner
stabilen Gleichgewichtslage sehr
wenig mit Einführung sehr klei
ner Kräfte verrückt, so ist die
Bewegung der Punkte in Bezug
auf die neue Gleichgewichts
lage gleich der Bewegung in
Bezug auf die alte Gleichge
wichtslage ohne Hinzutritt der
neuen Kräfte, wenn man dem
System einen A nf an g s z u s tarn!
gibt, welcher in Bezug auf die
alte Gleichgewichtslage sich
so verhält wie der gegebene in
Bezug auf die neue.
Man kann aber offenbar auch setzen:
Vs ~ £ s + & s ,
wenn die Anfangswerthe von rj s und
dy s
—jj den wirklichen Anfangsverrückungen,
wenn ferner der Anfangswerth von
dd-g
.9- = — ß , und von —— = 0
ss dt
genommen wird. Da V s = % s ~ a s war.
Nun ist rtg + xtg die Verrückung von
der alten Gleichgewichtslage unter Ein
fluss der neuen Kräfte aber ohne An
fangsverrückung und Geschwindigkeit,
w ist der Werth, der sich aus den Glei-
chungcn 5) für | s ergibt als die Ent
fernung von der alten Gleichgewichts
lage, die aus dem wirklichen Anfangs
zustand mit Hinweglassung der neuen
Kräfte sich ergibt, und da
f = ß -)-»
s s 1 's
ist, so hat man nachfolgenden Satz:
Die Bewegung setzt sich aus
zwei andern zusammen, deren
eine aus den gegebenen Anfangs
zuständen ohne Einführung der
neuen Kräfte, die andere aus
diesen Kräften ohne Anfangs-
änderung der Lage und ohne An
fangs gsges chwin digke i t sich er
gibt.
Beide Bewegungen können in unend
lich viel andre zerfallen, die man wie
Kräfte zusammensetzt. Für die erstere
ist dies oben bewiesen, für die letztere
bemerke man, dass U in eine Anzahl
Theile zerlegt werden kann, nimmt man
davon die ersten, dann die zweiten
Theile u. s. w., so geben, da die Glei
chungen 6) linear sind, die Summen der
sich so ergebenden partikularen Werthe
der ß , . . die Gesammtwerthe dieser
Grössen. Die so gefundenen Werthe
von ß t , ß 2 . . . bilden dann die durch
die neuen Kräfte bewirkten Gesammt-
verrückungen.