Discrete symmetries of dynamics equations with polynomial integrals of higher degrees

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

In the article, systems with toric configuration space and kinetic energy in the form of a “flat” Riemannian metric on the torus are considered.The potential energy $V$ is a smooth function on the configuration torus.The dynamics of such systems are described by “natural” Hamiltonian systems of differential equations. If we replace $V$ with $\varepsilon V$, where $\varepsilon$ is a small parameter, then, according to Poincare, the study of such Hamiltonian systems at small values of $\varepsilon$ refers to the “main problem of dynamics”. The paper discusses a well-known hypothesis about unambiguous momentum-polynomial integrals of the equations of motion: if there is a momentum-polynomial integral of degree $m$, then there will necessarily be a linear or quadratic momentum first integral. It is fully proved for $m=3$ and $m=4$. The cases of “higher” degrees when $m=5$ and $m=6$ are discussed as well.Following the theory of Hamiltonian systems’ perturbations, we introduce resonant lines on the plane of impulses. If the system allows for a polynomial integral, then the number of these lines is finite. The symmetries of the set of resonant lines are found, which gives, in particular, the necessary conditions for integrability. Some new criteria for the existence of unambiguous polynomial integrals are obtained.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

Valery Kozlov

Steklov Mathematical Institute of Russian Academy of Sciences

Email: kozlov@pran.ru
Doctor of physico-mathematical sciences, Professor

Bibliografia

  1. М. Л. Бялый, “О полиномиальных по импульсам первых интегралах для механической системы на двумерном торе”, Функц. анализ и его прил., 21:4 (1987), 64–65
  2. В. В. Козлов, Д. В. Трещeв, “Об интегрируемости гамильтоновых систем с торическим пространством положений”, Матем. сб., 135(177):1 (1988), 119–138
  3. Н. В. Денисова, В. В. Козлов, “Полиномиальные интегралы обратимых механических систем с конфигурационным пространством в виле двумерного тора”, Матем. сб., 191:2 (2000), 43–63
  4. Н. В. Денисова, В. В. Козлов, Д. В. Трещeв, “Замечания о полиномиальных интегралах высших степеней обратимых систем с торическим пространством конфигураций”, Изв. РАН. Сер. матем., 76:5 (2012), 57–72
  5. А. Е. Миронов, “О полиномиальных интегралах механической системы на двумерном торе”, Изв. РАН. Сер. матем., 74:4 (2010), 145–156
  6. Н. В. Денисова, В. В. Козлов, “О хаотизации колебаний связанных маятников”, Докл. РАН, 367:2 (1999), 191–193
  7. А. Пуанкаре, “Новые методы небесной механики. I, II”, Избранные труды, т. I, Наука, М., 1971, 9–326, 327–743
  8. Н. В. Денисова, “О полиномиальных по импульсам интегралах обратимой гамильтоновой системы определенного вида”, Избранные вопросы математики и механики, Сборник статей. К 70-летию со дня рождения академика Валерия Васильевича Козлова, Труды МИАН, 310, МИАН, М., 2020, 143–148
  9. П. Аппель, Теоретическая механика, т. I, Физматлит, М., 1960, 487 с.
  10. J. Drach, “Sur l'integration logique des equations de la dynamique à deux variables: Forces conservatives. Integrales cubiques. Mouvements dans le plan”, C. R. Acad. Sci. Paris, 200 (1935), 22–26
  11. А. В. Цыганов, “Вырожденные интегрируемые системы на плоскости, обладающие кубическим интегралом движения”, ТМФ, 124:3 (2000), 426–444

Declaração de direitos autorais © Козлов В.V., 2023

Este site utiliza cookies

Ao continuar usando nosso site, você concorda com o procedimento de cookies que mantêm o site funcionando normalmente.

Informação sobre cookies