About tautochronic movements

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

It is shown that a material point, under the influence of an attractive linear force and a repulsive force inversely proportional to the cube of the distance from the center of attraction, performs a periodic motion, the period of which does not depend on the initial data (tautochronic motion). The problem is reduced to a nonlinear autonomous second-order equation, the general solution of which is expressed in terms of elementary functions. It has also been proven that for other power laws of repulsive force, except for degrees 0, 1 and –3, the movement of a material point is not tautochronous.

About the authors

A. G. Petrov

Ishlinsky Institute of Mechanics Problems of RAS

Author for correspondence.
Email: petrovipmech@gmail.com
Russian Federation, Moscow

References

  1. Аппель P. Теоретическая механика. Т. 1. Физ. мат. лит. М., 1960 / Appel P. Traité de mécanique rationnelle – Tome premier statique-dynamique du point 1902.
  2. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика. Физ. мат. лит. М., 1965
  3. Osypowski E.T., Olsson M.G. Isynchronous motion in classical mechanics // Am.J. Phys. 1987. V. 55. P. 720–725.
  4. Chalykh O.A., Veselov A.P. A Remark on Rational Isochronous Potentials Journal of Nonlinear Mathematical Physics Volume 12, Supplement 1. 2005. P. 179–183.
  5. Буданов В.М. Об одной изохронной нелинейной системе. // Вестн. моск. ун-та. сер.1, математика. механика. 2013. № 6. С. 59–63. / V.M. Budanov, On a nonlinear isochronous system. Moscow Univ. Mech. Bull. 68, (2013).
  6. Биркгоф Д.Д. Динамические системы. Ижевск; Издательский дом “Удмуртский университет”, 1999, 408 с. / Birkhoff D. Dynamical Systems. Publisher, Edwards, 1927
  7. Журавлев В.Ф. Основы теоретической механики. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. 304 с./ Zhuravlev V.F. Fundamentals of Theoretical Mechanics. М.: FIZMATLIT, 2008. 304 с. (in Russian)
  8. Журавлев В.Ф. Инвариантная нормализация неавтономных гамильтоновых систем. // ПММ, 2002. Т. 66. Вып. 3. С. 356–365. / Zhuravlev V. Ph. Invariant normalization of non-autonomous Hamiltonian systems J. Applied Mathematics and Mechanics. 2004. V. 66. № 3. P. 356–365

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».