Mašinski fakultet, Beograd - Mehanika 3 – Predavanje 10 i 11 1 · PDF...
Transcript of Mašinski fakultet, Beograd - Mehanika 3 – Predavanje 10 i 11 1 · PDF...
Mašinski fakultet, Beograd - Mehanika 3 – Predavanje 10 i 11 1
Elementi analitičke mehanike Generalisane koordinate Ako se posmatra sistem od n materijalnih tačaka, čiji položaj je određen sa 3n Dekartovih koordinata , i (i=1,2,...,n) i ako na sistem deluje k holonomnih, nestacionarnih, zadržavajućih veza
ix iy iz0),,,( =tzyxf iiiα , (α =1,2,...,k), tada je položaj
sistema određen sa nezavisnih koordinata. Nezavisni parametri koji u potpunosti određuju položaj materijalnog sistema u prostoru nazivaju se generalisane koordinate, a njihov broj jednak je broju stepeni slobode sistema. Generalisane koordinate obeležavaju se sa (j=1,2,...,s). Njihove dimenzije mogu biti različite: dužina, ugao, površina,... Postoje jednoznačne veze između generalisanih koordinata i nekih drugih, npr. Dekartovih:
kns −= 3
jq
( ) ( )tqrtqqqrr jisii ,,,...,, 21rrr
== (i=1,2,...,n) (j=1,2,...,s), tj. ( )tqxx jii ,= , ( )tqyy jii ,= , ( )tqzz jii ,= . Zamenom prethodnih jednačina u jednačine veza moraju se dobiti identiteti, tj. ( ) ( ) ( ) 0),,,,,,( ≡ttqztqytqxf jijijiα , (α =1,2,...,k). Ukoliko se ne bi dobili identiteti, to bi značilo da generalisane koordinate - (j=1,2,...,s) nisu međusobno nezavisne. jqGeneralisane brzine Pod konfiguracijom materijalnog sistema podrazumeva se ukupnost položaja i oblika koje materijalni sistem zauzima u prostoru tokom kretanja. Neka je konfiguracija materijalnog sistema određena generalisanim koordinatama (j=1,2,...,s). Kretanje tog sistema određeno je jednačinama kretanja
jq)(11 tqq = , )(22 tqq = ,..., .
Pod generalisanom brzinom podrazumeva se izvod generalisane koordinate po
vremenu, tj.
)(tqq ss =
dtdq
q jj =& .
Ako je materijalni sistem izložen dejstvu holonomnih nestacionarnih veza, tada je brzina i-te tačke određena sa
trq
qr
trq
qrq
qrq
qrrV i
s
jj
j
iis
s
iiiii ∂
∂+
∂∂
=∂∂
+∂∂
++∂∂
+∂∂
== ∑=
r&
rr&
r
L&r
&r
&rr
12
21
1
,
a odgovarajuće projekcije na ose Dekartovog sistema su npr. txq
qxx i
s
jj
j
ii ∂
∂+
∂∂
=∑=1
&& . U
slučaju holonomnih stacionarnih veza izraz za brzinu tačke je ∑= ∂∂
=s
jj
j
ii q
qrV
1
&rr
. Izvod
brzine, po generalisanoj brzini, na osnovu prethodnih izraza, jednak je izvodu vektora položaja po generalisanoj koordinati, tj.
j
i
j
i
qr
qV
∂∂
=∂∂
r
&
r
.
Izvod brzine po generalisanoj koordinati je iVr
jq
j
is
js
i
j
i
j
ii
jj
i
qtrq
qqrq
qqrq
qqr
dtrd
qqV
∂∂∂
+∂∂
∂++
∂∂∂
+∂∂
∂=⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛
∂∂
=∂∂
r&
r
L&r
&rrr
22
22
2
11
2
.
Mašinski fakultet, Beograd - Mehanika 3 – Predavanje 10 i 11 2
Sa druge strane, parcijalni izvod j
i
qr
∂∂r
zavisi od generalisanih koordinata i vremena, tj.
( tqqqfqr
sij
i ,,...,, 21 )rr
=∂∂
, tako da sledi
j
is
js
i
j
i
j
i
j
i
qtrq
qqrq
qqrq
qqr
qr
dtd
∂∂∂
+∂∂
∂++
∂∂∂
+∂∂
∂=⎟
⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
∂∂
r&
r
L&r
&rr 22
22
2
11
2
,
odakle sledi zaključak o komutativnosti operatora dtd i
jq∂∂ , tj.
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
∂∂
=⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
∂∂
=∂∂
j
ii
jj
i
qr
dtd
dtrd
qqV rrr
.
Varijacija koordinata Neka je data funkcija . Ako se formira funkcija )(tqq = )()()( ttqtq εη+= , gde je ε -
proizvoljno mala veličina, a )(tη diferencijabilna funkcija, tada razlika )()( tqtq − predstavlja promenu oblika funkcije
nezavisnu od vremena i naziva se varijacija funkcije , označava se sa
)(tq)(tq qδ , tj.
)()( ttq)(tqq εηδ =−= . Iz prethodne definicije uočava se da se vreme ne menja, tj.
0=tδ , zbog čega se ove varijacije nazivaju izohrone (sinhrone). Na osnovu prethodnog sledi da je )()( tqtqq &&& −=δ . Imajući u vidu da je
)()( tqtqqdtd
&& −=δ , sledi zaključak o komutativnosti diferenciranja i variranja, tj.
( )qdtdq
dtdq δδδ ==⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛
& .
Ako se pri promeni funkcije vrši i promena argumenta t funkcije, takva varijacija se naziva ukupna ili asinhrona i označava se sa . Kada se nezavisno promenljiva t promeni za
)(tqq*δ
tδ , funkcija dobija priraštaj )(tq tqδ& , a ukupna varijacija je tada tqqq δδδ &+=* ,
i za nju ne važi komutativnost variranja i diferenciranja
( )qdtd
dtdq ** δδ ≠⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ .
Virtualna pomeranja holonomnog sistema Stvarno pomeranje materijalnog sistema predstavlja promenu koordinata sistema po stvarnim putanjama zavisno od dejstva aktivnih sila i veza kojima je podvrgnut
sistem. Ova pomeranja određena su diferencijalima koordinata irdr . Moguće ili virtualno pomeranje materijalnog sistema je svako zamišljeno beskonačno malo pomeranje njegovih tačaka, koje u datom trenutku dopuštaju veze. Ako se tačka kreće po holonomnoj, stacionarnoj,
zadržavajućoj vezi 0),,( =zyxf , virtualnih pomeranja rrδ tačke, u trenutku t, ima ∞ mnogo i sva ta pomeranja pripadaju tangetnoj ravni na tu površ. Samo jedno od njih
Mašinski fakultet, Beograd - Mehanika 3 – Predavanje 10 i 11 3
će biti i stvarno pomeranje rdr . Ako se tačka kreće po holonomnoj, nestacionarnoj, zadržavajućoj vezi 0),,,( =tzyxf , virtualno pomeranje rrδ , koje se određuje pri zaustavljanju vremena, i dalje pripada tangencijalnoj ravni, a stvarno pomeranje rdr
poklapa se ni sa jednim od virtualnih pomeranja rne rδ . Ako je kretanje tačke zadato u vektorskom obliku )(trr rr
= , tada pri stvarnom pomeranju tačke, vektor pomeranja rdr je diferencijal funkcije (trr )rr
= , tj. kdzjrd dyidxrrrr
+= . Varijacija pomeranja rr
+δ je varijacija funkcije rr )(trr
= , tj. elementarna promena oblika funkcije pri argumenta t. Analogno sa prehodnim je kixr
rrkonstantnoj vrednosti
rzjyr δ+
ko se tački zada virtualno pomeranje tada i u položaju
δδδ += . Neka se tačka M u nekom trenutku t nalazi u položaju ),,( zyxM , na vezi
0),,( =zyxf . A će se ona nać),,( zzyyxxM δδδ +++ na vezi, tj. 0),,( =+++ zzyyxxf δδδ . Razvijanjem ove
jlorov red i zadržavajući se na linearnim članovima varijacija, dobija se funkcije u Te
0),,( =∂∂
+∂
+∂
+ zzfy
yx
xzyxf δδδ , ∂∂ ff 0=
∂∂
+∂∂
+∂∂ z
zy
yx
xδδδ , 0=⋅ rgradf
fff rδ .
Za istu vezu, i stvarno pomeranje, je
0),,( =∂
+∂
+∂
+ dzz
dyy
dxx
zyxf ∂∂∂ fff , 0=∂∂
+∂∂
+∂∂ dz
zfdy
yfdx
xf , 0=⋅ rdgradf r .
Ponavljajući prethodni postupak za nestacionarnu vezu ,,( =yxf , dobija se ), tz 0
0=∂
+∂
+∂
zz
yy
xx
δδδ i 0∂∂∂ fff
=⋅ rgradf rδ , tj. nestacionarno e na uslove
e v lučaj stvarnog pomeranja, koordinate tačke
st veze ne utič
koji moraju da zadovoljmoraju da zadovolje relaciju
arijacije. Za s0),,,( =++++ dttdzzdyydxxf , tj.
0=∂∂
+∂
dtt
dzz
, ∂+
∂∂
+∂∂ ffdy
yfdx
xf dt
tf∂
rdgradf ∂−
r=⋅ ,
odakle se zaključuje da stvarno pomeranje rdr nije u tangencijalnoj ravni i ne poklapa se sa virtualnim pomeranjima.
mvektor položaja i-te materijalne tačke sistema je
Virtualno pomeranje materijalnog sistema ože biti izraženo i preko generalisanih koordinata. U tom slučaju,
( ) ( )tqrtqqqrr jisii ,,,...,, 21rrr
== (i=1,2,...,n) (j=1,2,...,s). Tada je
dtrdqqr i
si
∂∂
+∂∂
tdq
qrdq
qrrd
s
iii ++
∂∂
+∂∂
=rr
L
rrr
, ss
iiii
rrqqrr δδ
∂∂∂
+∂∂
δδ∂
++r
L
rrr
1 221
, 22
11
∑= ∂∂
=s
jj
j
ii q
qrr
1δδ
rr
,
a odgovarajuće projekcije na ose npr. Dekartovog sistema su
∑=
∂s x∂
=j
jj
ii q
qx
1δδ , ∑
=
∂s y∂
=j
jj
ii q
qy
1δδ , ∑
= ∂∂s
jj
i qqz
1δ .
Rad sila na virtualnom pomeranju sistema Neka je rezultanta svih sila koje deluju na i-tu tačku materijalnog sistema. Rad te
=j
izδ
i
sile na virtualnom pomeranju rrFr
iδ tačke u određenom položaju sistema, koji zauzima u posmatranom trenutku, je
rFA iiirr
δδ ⋅= . Rad svih sila, koje deluju na n tačaka materijalnog sistema, na virtualnom pomeranju sistema je
Mašinski fakultet, Beograd - Mehanika 3 – Predavanje 10 i 11 4
∑∑nn
rFAA rrδδδ .
==
⋅==i
iii
i11
Idealne veze Veze kod kojih je zbira radova reakcija veza na virtualnom pomeranju jednak nuli,
alne veze. Ako su Fnazivaju se ide iN
r reakcije veza koje deluju na i-tu tačku sistema, a
irrδ odgovarajuća virtualna pomeranja, tada važi
0=⋅∑n
iN rFi
rrδ
1=i.
Ako se tačka nalazi na realnoj vezi tada je ukupna reakcija veze μFFF NW
rrr+= , pa je
iiiNiWi rFrFrFrFA rrrrrrrrδδδδδ μμ ⋅=⋅+⋅=⋅= .
Generalisane sile Posmatra se materijalni sistem od n tačaka koji je podvrgnut dejstvu k idealnih,
omnih, zadržavajućih veza. Ovaj sistem ima stepeni stacionarnih, holon kns −= 3
slobode. Rad sila na virtualnom pomeranju, korišćenjem izraza ∑= ∂∂
=s
ji
i qrrδj jq1
δr
r, je
j
s nn si
nn r ⎜⎛∂
j i j
ii
i jj
ji
iii
ii q
qrFq
qFrFAA δδδδδ ∑ ∑∑ ∑∑∑
= == ===⎟⎟⎠
⎞⎜⎝ ∂
∂⋅=
∂⋅=⋅==
1 11 111
rrrrr r
.
Uvođenjem oznake ∑= ∂
∂⋅=
n
i j
iij q
rFQ1
rr, virtualni rad je
δδ +==∑=
L22111
,
a koeficijenti ( ) uz varijacije generalisanih koordinata nazivaju se
ss
s
jjj qQqQqQqQA δδδ ++
jQ sj ,,2,1 K=
generalisane sile. U odnosu na Dekartov koordinatni sistem, izraz kojim se definiše generalisana sila, ima oblik
∑=
⎟⎟⎠
⎞⎜⎛ ∂∂∂n
iiij
zyxQ ⎜⎝ ∂
+∂
+∂
=i j
ij
ij
i qZ
qY
qX
1
.
Generalisane sile moguće je odrediti na više načina.
1. Direktnom primenom izraza ∑∑==
=∂⋅= i
ij qrFQ ⎟
⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
∂∂
+∂∂
+∂∂∂ n
i j
ii
j
ii
j
ii
n
i j qzZ
qyY
qxX
11
rr.
va virtualna pomeranja pri čemu su varijacije svih koordinata, osim jedne, jednake nuli. Neka je npr. 2. Ako se sistemu zadaju tak
, === 03201 ≠qδ = sqqqδ δ δL . Tada je 11 qQA δδ = , odakle se dobija generalisana sila Q . Na isti način određuju se i ostale generalisane sile. 3. Ako n deluju konzervativne sile tada je izraz za potencijalnu energiju sistema ( )zyxE ,, (i=
1
a sistem 1,2,...,n), tj. qqqEqE Kiiip 21 sPjp ),,,()( = . Kako je pEA δδ −= ,
tada je
ss
ppps
pE
jj
j
qqE
qqE
qqE
A δδδδδ∂
−∂
∂ ∂−−
∂
∂−=
∂−= ∑
=
L22
111
,
pa je
∂
j
pj q
EQ
∂
∂−= .
Mašinski fakultet, Beograd - Mehanika 3 – Predavanje 10 i 11 5
LagranžDef. A
ev princip virtualnih pomeranja. Opšta jednačina statike ko se materijalni sistem, izložen dejstvu idealnih, holonomnih i stacionarnih
a jednak veza nalazi u ravnoteži, rad svih aktivnih sila na virtualnom pomeranju sistemn r
je nuli, tj. 01
=⋅∑=
Potrebnost: Neka su sve tačke sistema u ravnoteži. Na i-tu tačku sistema deluje a i reakcija idealne veze
ii
ai rF rδ .
aktivna sil aiFr
iNr
, a važi 0=+ ia
i NFrr
. Rad ovih sila na
virtualnom pomeranju je 0=⋅+⋅ iiia
i rNrF rrrrδδ . S obzirom prethodna relacija treba da
važi za sve ta a, tada je 1
+∑=
n
iii
na NF
rrrajući u vidu da za
idealne veze važi da je 01
=⋅∑
čke sistem =⋅⋅∑=i
ii rr rδδ . Im01
=
rr, dobija se
od ⋅∑=
n
i
aiFr
a pokazati je ispunjen uslov
arr
i
n
iii rN δ .
Dovoljnost: Polazeći 0=irrδ , treb da
01
=⋅∑=
n
ii
ai rF rr
δ
1
0ii NF . Ako se uvede suprotna pretpostavka, tj. da za samo jednu tačku sistema
važi 0≠+a NFrr
, pa je tada 0≠
=+
i += ia
iii NFamrrr . To znači da će sistem iz stanja
reći u kretanje. U ovom slučaju veze su stacionarne pa će se stvarno pome iti sa jednim o kretanja u smeru rezultante sila a
iFmirovanja p
ranje poklop d virtualnih. Zbog r
i iNr
, ove sile će izvršiti pozitivan rad, tj. ( ) 01
>⋅+∑=
n
iii
ai rNF rrr
δ . Kako su veze idealne,
tada je 01
>⋅∑=
rr
tj. za svaku tačku sistema mora da važi a NF
n
ii
ai rF δ , što je suprotno pola pretpostavka pogrešna,
ii
znom uslovu, pa je
0=+r r
. ncip može seOvaj pri izraziti i u generalisanim koordinatama. S obzirom da za sistem
sa s stepeni slobode važi ∑=s
jQAδ=
qδ , onda je uslov ravnoteže =∑j 1 1
j 0=
s
jaj qQ δ .
Varijacije generalisanih kordinata j
jqδ međusobno su nezavisne, pa da bi bila
cija mora bit s konzervativnzadovoljena prethodna rela i 0=== aaa QQQ L . Za i
sistem uslovi ravnoteže su
21
021
=∂
∂==
∂
∂=
∂
∂ ppp Eqq
EL . Ovaj princip može se
Def. Zbir virtualnih radova svih aktivnih sila koje deluju na mehanički si
sqE
primeniti i kada materijalni sistem čiji je broj stepeni slobode jednak nuli.
Lagranž-Dalamberov princip. Opšta jednačina dinamike stem i svih
slovno pridodatih sila inercije jednak je nuli. erovog principa, važi
uZa i-tu tačku materijalnog sistema, primenom Dalamb
0=++ inii
ai FNF
rrr. Saopštavajući sistemu virtualno pomeranje i koristeći Lagranžev
princip, dobija se
( ) 0=⋅++∑n
iin
iia
i rFNF rrrrδ .
1=i
Mašinski fakultet, Beograd - Mehanika 3 – Predavanje 10 i 11 6
, a veze idealne, tj. , tada je 01
=⋅∑=
n
iii rN rr
δ ( ) 01
=⋅−∑=
n
iiii
ai ramF rrr
δiiin
i amF rr−=Kako je .
a ima oblik Ovaj princip, izražen u Dekartovim koordinatam
( ) ( ) ( )[ ] 01
=−+−+−∑=
n
ii zzmZyymYxxmX δδδ &&&&&& ,
a u generalisanim koordinatama, koristeći
iiiiiiiiiii
aaa
∑= ∂∂
=s
jj
j
ii q
qrr
1δδ
rr
, je
( ) 0=∂
⋅+∑ ∑n s
jiin
ia
i qrFF δ1 1 ∂= =i j jq
rrr, 0
1 11
=⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
∂∂
⋅+∂∂
⋅∑s n
iniF∑∑
= ==j
j i j
in
i j
iai q
qr
qrF δr rrr
.
Ako se uvedu oznake ∑=n
= ∂∂
⋅i j
iai
aj q
rFQ1
r
∑= ∂
∂⋅=
n
i j
iini
inj q
rFQ1
rrr, , tada je
=j, (j=1,2,...,s)
Lagranževe jednačine I vrste
Kinetička energija materijalnog sistema je
( ) 0=+∑s
jinj
aj qQQ δ , tj. + in
jaj QQ .
I1
0=
( )tqqEVVmE jjK
n
iiiiK ,,
21
1
&rr=⋅= ∑
=
, pa je
∑ ∂∂⋅=
∂∂ n
iii
K
qVVm
qE
r
=i jj 1 &
r. Kako je
& j
ii
qr
qV
∂∂
=∂∂r
j
r
, sledi ∑= ∂
∂⋅=
∂∂ n
i j
iii
j
K
qrVm
qE
1
rr
&&.
Diferenciranjem pret aza po vre obija se hodnog izr menu, d
∑∑==
⋅+∂⋅=⎟
⎠⎜⎝ ∂ i
iii j
ij dt
Vmqdt
mqdt 11
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
∂∂⎟⎜
n
j
in
iiK
qrdVdd ∂⎞⎛ ∂ rE
rrr r
&.
Osnovna jednačina kretanja tačke je ia
ii
i NFdtVdm
rrr
+= , a već je pokazano da važi
j
ii
qV
qr
dtd
∂∂
=⎟⎟
⎜⎜∂∂
r
j ⎠
⎞
⎝
⎛ r
, pa je
( ) ∑∑== ∂
∂⋅+
∂∂
⋅+=⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎛d
⎝ ∂∂ n
i j
iii
n
i j
ii
ai
j
K
qV
Vmqr
NFqE
dt 11
rr rrr
&.
Prvi član na desnoj strani prethodnog izraza predstavlja zbir odgovarajućih generalisanih sila
Nj
aj
ni
i
nia
i QQrNrF +=∂
⋅+∂
⋅ ∑∑rr
i ji j qq ∂∂ == 11
rr,
a drugi član je parcijalni izvod kinetičke energije po generalisanoj koordinati, tj.
∑=
∂∂ niK VE
∂⋅=
∂ i jii
j qVm
q 1
rr
, pa je sada j
jjj q
QQqdt ∂
++=⎟⎠
⎜⎝ ∂ &
. U slučaju stacionarnih KNaK EEd ∂⎟⎞
⎜⎛ ∂
idealnih veza je 011
=∂∂⋅=
∂∂
⋅= ∑s
iNj N ∑
==
s
j j
ii
j j
i
qVN
qrQ
&
rrrr
e pravac vektora , jer jj
iVr
q&∂
ektora , pri čemu je
∂
određen pravcem v iVr
ii NVrr
⊥ . T e IIvrste
ada su Lagranževe jednačin
Mašinski fakultet, Beograd - Mehanika 3 – Predavanje 10 i 11 7
aKEd−⎟
⎞⎜⎛ ∂ . j
j
K
j
QqE
qdt=
∂∂
⎟⎠
⎜⎝ ∂ &
Za sisteme koji su izloženi dejstvu konzervativnih sila je j
pj q
EQ
∂
∂−= , pa prethodna
jednačina postaje
j
p
j
K
j
K
qE
qE
qE
dtd
∂
∂−=
∂∂
−⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
∂∂&
.
U slučaju stacionarnih konzervativnih sistema važi da je , pa se dobija )( jpp qEE =
( ) ( )0=
∂−⎟
⎟⎠
⎜⎜⎝ ∂ j
pK
j
pK
qqdt &,
−∂⎞⎛ −∂ EEEEd 0⎜⎜⎝ ∂dt
, =∂∂
−⎟⎟⎠
⎞⎛ ∂
jj qL
qLd&
gde je - Lagranževa funkcija ili kinAko Lagranževa funkcija
etički potencijal. pK EEL −=
pK EEL −= ne zavisi od neke od generalisanih koordinata,
jenpr. od koordinate rq , tada 0=∂∂ rqdt &
KEd , pa je
.conr = stCqE
r
K =∂∂&
,
što predstavlja prvi integral jedne od diferencijalnih jednačina kretanja i naziva se ciklični integral. U tom slučaju generalisana koordinata naziva se ciklična rqkoordinata. Kinetička energija sistema izražena u generalisanim koordinatama Kako je
( )tqqEVVmE jjK
n
iiiK ,,1&
rr=⋅= ∑ ,
i2 1=
trq
qr
trq
qrq
qrq
qrrV i
s
jj
j
iis
s
iiiii ∂
∂+
∂∂
=∂∂
+∂∂
++∂∂
+∂∂
== ∑=
r&
rr&
r
L&r
&r
&rr
12
21
1
,
tada je
=⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛∂∂
+∂∂
++∂∂
+∂∂
== ∑∑==
2
12
21
11
2
21
21 n
i
is
s
iiii
n
iiiK t
rq
qr
qqr
qqr
mVmEr
&r
L&r
&r
∑=
−−⎢
⎢⎣
⎡+
∂∂
∂∂
++∂∂
∂∂
+⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛∂∂
++⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛∂∂n
iss
s
i
s
iiis
s
iii qq
qr
qrqq
qr
qrq
qrq
qrm
11
121
21
22
11
2221
&&rr
L&&rr
&r
L&r
⎥⎥⎦
⎤⎟⎠⎞
⎜⎝⎛∂∂
+∂∂
∂∂
++∂∂
∂∂ 2
11
22tr
qtr
qr
qtr
qr i
si
s
iiir
&rr
L&rr
.
Uvođenjem oznaka, za j=1,2,...,s i k=1,2,...,s,
k
in
i jikjjk qq
maa∂∂
== ∑ i rr ∂∂
=
rr
1,
tr
qrmb
ik =∑ i
n
k
ii ∂
∂∂∂
=
r
1
r
, ∑=
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛∂∂
=n
i
ii t
rmc
1
2
0
r
izraz za kinetičku energiju može se napisati kao
∑∑∑== = kj k
kjjkK qqaE1 12
&& ++=s
kk
s s
cqb1
021
& . 1
Mašinski fakultet, Beograd - Mehanika 3 – Predavanje 10 i 11 8
Koeficijenti kjjk aa = nazivaju se inercioni koeficijenti (koeficijenti metričkog tenzora).
U slučaju stacionarnog sistema je ∂∂ 0=
trir
, odakle sledi da je 0=kb i 00 =c . Tada je
kinetička energija određena sa
∑∑= =
=s
j
s
kkjjkK qqaE
1 121
&& .