Uploaded by shahzodnurmatov7177

Matematik modellashtirishda variatsion prinsiplar

advertisement
Matematik
modellashtirishda
variatsion prinsiplar
Reja
• Fermaning variasion prinsipi.
• Gamilton prinsipining umumiy qo’llanilish sxemasi.
• Og’irlik kuchi maydonida mayatnikning tebranishi.
• O’zining
universalligi va keng ko’lamda qo’llanilishi
bilan ajralib turuvchi, asosiy qonunlari variatsion prinsip
deb nomlanadigan yana bir modellarning qurilish
uslubiyatini qaraymiz. Ular qaralayotgan obyekt uchun
ko’plab umumiy tasdiqlarni bildiradi va barcha mumkin
bo’lgan tartib (harakat, evolyutsiya) variantlari orasidan
faqat aniq bir shartni qanoatlantiradigan variantlarni
tanlaydi. Odatda ushbu shartga ko’ra obyektga bog’liq
bo’lgan qandaydir kattalik bir holatdan boshqa holatga
o’tayotganda ekstremal qiymatga erishadi
Fermaning variasion prinsipi
• Fizikaviy muammolar uchun birinchi variatsion prinsip
formulirovkasi Pyer Ferma nomi bilan bog’liq. Bu prinsipga
asoslanib geometrik optikaning barcha qonunlariga ega bo’lish
mumkin. Tajribadan ma’lumki, yorug’likning sinish qonuni
Snellius tomonidan aniqlangan. Bu qonunning nazariy tushunchasi
Dekart tomonidan berilgan. Dekart fikriga ko’ra, juda mustahkam
muhitda (aytaylik, suvda) yorug’likning tarqalish tezligi uncha
mustahkam bo’lmagan muhitdagiga qaraganda kattaroq bo’ladi.
Bu fakt ko’pchilikka shubhali bo’lib ko’rigandi.
Fermaning variasion prinsipi
• Ferma
buni boshqa holatda tushuntirib beradi. Uning asosiy fikri
shundan iborat ediki, yorug’lik nuri shunday trayektoriyani
«tanlaydi»ki, bir nuqtadan boshqa nuqtagacha bo’lgan masofani bosib
o’tish uchun sarflangan vaqt (nuqtalarni tutashtiruvchi boshqa ixtiyoriy
trayektoriya bilan taqqoslanganda) minimal bo’lishi kerak. Barcha
nuqtalar va barcha yo’nalishlar bo’ylab yorug’likning tarqalish tezligi
bir xil bo’ladigan bir jinsli muhitda yorug’likning biror trayektoriyani
bosib o’tish uchun ketgan vaqti uning uzunligiga proporsionaldir.
Shuning uchun, A va B nuqtalarni tutashtiruvchi minimal vaqt
trayektoriyasi – [A,B ] kesma bo’ladi. Demak, bir jinsli muhitda
yorug’lik to’g’ri chiziq bo’ylab tarqaladi.
• Agar A va B nuqtalar turli muhitda joylashgan
bo’lsa, yorug’lik A nuqtadan B nuqtaga
qanday harakat qiladi?
• Bu savolga javobni Ferma prinsipiga
asoslangan holda olamiz. Ferma g’oyasidan
foydalanish bilan yorug’likning sinishi
haqidagi Snellius qonunniga oson erishish
mumkinligini ko’rsatamiz.
Download