Аннотация:
В работе обсуждаются условия существования интеграла Якоби (обобщающего энергию) в системах с неоднородными и неголономными связями. В качестве примера подробно рассмотрена задача о движении саней Чаплыгина на вращающейся плоскости и движение динамически симметричного шара на равномерно вращающейся поверхности. Кроме того, обсуждаются наглядные механические демонстрации, основанные на движении однородного шара на вращающемся столе и на поверхности Бельтрами.
Работа А.В. Борисова, И.С. Мамаева выполнена в рамках базовой части государственного задания вузам. Работа И.А. Бизяева поддержана грантом РФФИ № 15-38-20879 мол_а_вед.
Поступила в редакцию: 28.04.2015 Исправленный вариант: 13.05.2015
Образец цитирования:
А. В. Борисов, И. С. Мамаев, И. А. Бизяев, “Интеграл Якоби в неголономной механике”, Нелинейная динам., 11:2 (2015), 377–396; Regul. Chaotic Dyn., 20:3 (2015), 383–400
Mariana Costa-Villegas, Luis C. García-Naranjo, “Affine Generalizations of the Nonholonomic Problem of a Convex Body Rolling without Slipping on the Plane”, Regul. Chaot. Dyn., 2025
A. G. Agúndez, D. García-Vallejo, E. Freire, “Analytical and numerical stability analysis of a toroidal wheel with nonholonomic constraints”, Nonlinear Dyn, 112:4 (2024), 2453
Luis C. García-Naranjo, Juan C. Marrero, David Martín de Diego, Paolo E. Petit Valdés, “Almost-Poisson Brackets for Nonholonomic Systems with Gyroscopic Terms and Hamiltonisation”, J Nonlinear Sci, 34:6 (2024)
Alexander A. Kilin, Elena N. Pivovarova, Tatiana B. Ivanova, “Rolling of a Homogeneous Ball on a Moving Cylinder”, Regul. Chaot. Dyn., 2024
Francesco Fassò, Nicola Sansonetto, “On Some Aspects of the Dynamics of a Ball in a Rotating
Surface of Revolution and of the Kasamawashi Art”, Regul. Chaotic Dyn., 27:4 (2022), 409–423
Marco Dalla Via, Francesco Fassò, Nicola Sansonetto, “On the Dynamics of a Heavy Symmetric Ball that Rolls Without Sliding on a Uniformly Rotating Surface of Revolution”, J Nonlinear Sci, 32:6 (2022)
Alexander A. Kilin, Elena N. Pivovarova, “A Particular Integrable Case in the Nonautonomous Problem
of a Chaplygin Sphere Rolling on a Vibrating Plane”, Regul. Chaotic Dyn., 26:6 (2021), 775–786
Tatiana B. Ivanova, “Non‐holonomic rolling of a ball on the surface of a rotating cylinder”, Z Angew Math Mech, 100:12 (2020)
Alexey V. Borisov, Tatiana B. Ivanova, Alexander A. Kilin, Ivan S. Mamaev, “Circular orbits of a ball on a rotating conical turntable”, Acta Mech, 231:3 (2020), 1021
Ivan A. Bizyaev, Alexey V. Borisov, Ivan S. Mamaev, “Different Models of Rolling for a Robot Ball on a Plane as a Generalization of the Chaplygin Ball Problem”, Regul. Chaotic Dyn., 24:5 (2019), 560–582
Alexey V. Borisov, Alexander A. Kilin, Ivan S. Mamaev, “A Parabolic Chaplygin Pendulum and a Paul Trap: Nonintegrability, Stability, and Boundedness”, Regul. Chaotic Dyn., 24:3 (2019), 329–352
I. A. Bizyaev, A. V. Borisov, V. V. Kozlov, I. S. Mamaev, “Fermi-like acceleration and power-law energy growth in nonholonomic systems”, Nonlinearity, 32:9 (2019), 3209–3233
Alexey V. Borisov, Alexander A. Kilin, Ivan S. Mamaev, “Comment on “Confining rigid balls by mimicking quadrupole ion trapping” [Am. J. Phys. 85, 821 (2017)]”, American Journal of Physics, 87:11 (2019), 935
Alexey V. Borisov, Tatiana B. Ivanova, Alexander A. Kilin, Ivan S. Mamaev, “Nonholonomic rolling of a ball on the surface of a rotating cone”, Nonlinear Dyn, 97:2 (2019), 1635
Vitaliy Fedonyuk, Phanindra Tallapragada, “Sinusoidal control and limit cycle analysis of the dissipative Chaplygin sleigh”, Nonlinear Dyn, 93:2 (2018), 835
Alexander A. Kilin, Elena N. Pivovarova, “Integrable Nonsmooth Nonholonomic Dynamics of a Rubber Wheel with Sharp Edges”, Regul. Chaotic Dyn., 23:7 (2018), 887–907
Alexey V. Borisov, Alexander A. Kilin, Ivan S. Mamaev, “A Nonholonomic Model of the Paul Trap”, Regul. Chaotic Dyn., 23:3 (2018), 339–354
I. A. Bizyaev, A. V. Borisov, I. S. Mamaev, “Dynamics of the Chaplygin ball on a rotating plane”, Russ. J. Math. Phys., 25:4 (2018), 423
Francesco Fassò, Luis C García-Naranjo, Nicola Sansonetto, “Moving energies as first integrals of nonholonomic systems with affine constraints”, Nonlinearity, 31:3 (2018), 755
Ivan A. Bizyaev, Alexey V. Borisov, Ivan S. Mamaev, “An Invariant Measure and the Probability of a Fall in the Problem of an Inhomogeneous Disk Rolling on a Plane”, Regul. Chaotic Dyn., 23:6 (2018), 665–684