Text
                    МАШИНОСТРОЕНИЕ
ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК
РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ
Председатель Совета и главный редактор
акад. Е. А. ЧУДАКОВ
С. А. АКОПОВ, И. И. АРТОБОЛЕВСКИЙ, Н. С. АЧЕРКАН, И. М. ЕЕСПРОЗВАННЫЙ,
Н. Т. ГУДЦОВ, В. И. ДИКУШИН, А. И. ЕФРЕМОВ. В. К. ЗАПОРОЖЕЦ, А. И. ЗИМИН,
Н. С.КАЗАКОВ, М. В. КИРПИЧЕВ, В. М. КОВАН, Ю. П. КОНЮШАЯ, А. А. ЛИПГАРТ,
В. А. МАЛЫШЕВ, Л. К. МАРТЕНС, Л. М. МАРИЕНБАХ, Г. А. НИКОЛАЕВ, И. А. ОДИНГ
(зам. председателя Редсовета), Е. О. ПАТОН, Л. К. РАМЗИН, Н. Н. РУБЦОВ, М. А. САВЕРИН
(зам. председателя Редсовета), И. И. СЕМЕНЧЕНКО, С. В. СЕРЕНСЕН, К. К. ХРЕНОВ.
М. М. ХРУЩОВ, Н. А. ШАМИН, А. Н. ШЕЛЕСТ, Л. Я- ШУХГАЛЬТЕР (зам. главного редактора),
А. С. ЯКОВЛЕВ
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ
ИНЖЕНЕРНЫЕ РАСЧЁТЫ
В МАШИНОСТРОЕНИИ
ТОМ 1
Книга первая
Ответственный редактор
проф., д-р техн. наук М. А. САВЕРИН
ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
москва— 1947


ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ЧАСТЬ Зам. начальника издательства Д. М. Польский. Начальник производствен- ного отдела Машгиза С. А. Соловьев. Зав. производством „Справочника" М. М. Гельфанд. Техн. редактор Т. Ф. Соколова. Зав. корректорской С. А. Третьяков, Корректоры Л. А. Стьщко, О. И. Семенова, В. Г. Ма- тисен. Художник-оформитель А. Л. Бельский. Руководители графич. бюро Н. Н. Петров, Ф. М. Тихонов. Графики и ксилографы А. М. Тетерин, А. Ф. Иваницкая, В. С. Киреева, М. И. Серебренников, С. М. Лотохин. Полиграфические работы выполнены в 1-й типографии Машгиза. Директор типографии Н. И. Панин. Зав. производством Л. О. Машгиза Я. И. Лебедев. Зав. производством типографии Н. С. Кондрат. Набор • и верстка произведены под руководством \И. М. Жабрева \, технолога О. Я- Васина и бригадира верстальщиков М.Г. Петрова. Печатью руководили М.П. Седов и технолог С. М. Сундаков. Брошировочно-переплетные работы выполнялись под руководством И. И. Смирнова. Тиснением руководила Д. Г. Белова. Матрицы и стереотипы изготовлены под руководством К. Н. Дементьева. Типографская корректура проведена под руководством Е. А. Беляйкина Бумага фабрики им. Володарского. Ледерин Щелковской фабрики. Картон Калининской фабрики. Шрифт изготовлен на 1-м и 2-м шрифтолитейных заводах. I и том сдан в производство 2/1—7/1II 1946 г. Подписан к печати 27/1111947 г. А04497. Закач 1701. Бумага 70xl08Vie-y4.-H3fl. листов 72. Печатных листов 343/4. Тираж 50000. 1-й завод 1- 25000. Адрес типографии: Ленинград, ул. Моисеенко, д. 10.
АВТОРЫ ТОМА В. П. АНДРЕЕВ, доц., К. В. АСТАХОВ, С. В. БАХВАЛОВ, проф., д-р физ.-мат. наук, Н. А. БОРОДАЧЕВ," д-р техн, наук, А. Ю. ИШЛИНСКИЙ, проф., д-р физ.-мат. наук, К. Б. КАРАНДЕЕВ, проф., М. В. КЕЛДЫШ, акад., Н. А. КУТЫРИН, доц., канд. техн. наук, В. Н. ПРОКОФЬЕВ, доц., канд. техн. наук, Ю. Н. РА- БОТНОВ, проф., д-р физ.-мат. наук, Л. П. СМИРНОВ, доц., канд. физ.-мат. наук, Б. М. 1ДИГОЛЕВ, проф. НАУЧНЫЕ РЕДАКТОРЫ БЛИЗНЯНСКИЙ А. С., инж. (терминология и обозначения), ИШЛИНСКИЙ А. Ю., проф., д-р физ.- мат. наук (гл. I), КУКОЛЕВСКИЙ И. И., проф., д-р техн. наук (гл. IV), ПОПОВ В. К., проф., д-р .техн. наук (гл. VI). Редактор графических материалов инж. В. Г. КАРГАНОВ * Редактор-организатор тома Б. А. ЛАДЫЖЕНСКАЯ * Зав. редакцией А. Н. КЛУШИНА Адрес редакции: Москва, Третьяковский пр., д. 1, Машгиз. Главная редакция Энциклопедического справочника „Машиностроение".
От Редакционного совета и Главной редак- ции .................... V От редактора первого тома ......... VII МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ ..... Глава I. МАТЕМАТИКА .......... Сведения о размерах фигур и тел (проф., д-р физ:-мат. наук А. Ю. Ишлпнскип) . Приближённые вычисления (А. Ю. Ишлин- ский) ................... Алгебра и решение уравнений (Л. Ю. Ишлин- ский) .................... Трансцендентные функции и специальные по- линомы (Л. Ю. Ишлинский) ....... Тригонометрия (Л. Ю. ИшаинскиП) ..... Диференциальное исчисление (доц., канд. физ.-мат. наук Л. П. Смирнов) .... Интегральное исчисление (Л. П. Смирнов) . Функции комплексного переменного (акад. М. В. Келдыш) .............. Векторный анализ (Л. Ю. Ишлинский) . . . Аналитическая геометрия (проф., д-р физ.- мат. наук С. В. Бахвчлов) ........ Диференцйальная геометрия (С. В. Бахва- лов) .................... Д"ференциальные уравнения в обыкновен- ных производных (Л. П. Смирнов) .... Диференциальные уравнения в частных произ- водных (проф., д-р физ.-мат. наук Ю. Н. Работное) ................ Вариационное исчисление (Л. Ю. Ишлин- ский) ................... Разностное исчисление (Ю. Н. Работное) . . Интегральные уравнения (Ю. Н. Работное) Ряды функций (Л. Ю. Ишлинский) .... Номография (Ю. Н. Работное) ....... Сведения из теории вероятностей (д-р техн. наук Н. А. Бородачев и проф. Б. М. Щаголев) ................. Обработка опытных данных и способ наи- меньших квадратов Н. А. Бородачев и Б. М Щаголев .............. Глава II. ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЙ И ПЕРЕВОДНЫЕ ТАБЛИЦЫ (проф. К. Б. Карандеев) ........... ..... Единицы измерений ........... Переводные таблицы .......... 1 103 103 106 111 130 142 146 158 185 190 193 210 221 242 251 253 253 262 271 279 300 322 322 323 Тлава III. ХИМИЯ (К. В. Астахов) .... 337 Неорганическая химия ........... 337 •Физическая (теоретическая) химия ..... 368 Глава IV. ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ (доц., канд. техн. наук В. Н. Прокофьев).......... 381 Свойства жидкостей и газов ........ 381 Вязкость .................. 382 Гидростатика несжимаемых жидкостей . . . 385 Аэростатика ................. 386 Плавание в жидкости ............ 387 Плавание в сжимаемой среде ........ 388 Элементы гидродинамики .......... 389 Динамическое подобие и принципы модель- ных испытаний ......... ..... 392 Уравнение Бернулли ............ 394 Элементы газовой динамики ......... 395 Истечение ......... ......... 398 Водосливы .................. 400 Трубопроводы ................ 401 Измерение расходов в трубах ........ 408 Нормальные сопла и диафрагмы ...... 409 Гидравлический удар ............ 414 Местные сопротивления ........... 416 Равномерное движение в открытых руслах . 418 Неравномерное установившееся движение в открытых руслах ............ 420 Гидрометрия ................ 421 Еолны .................... 423 Волновое сопротивление .......... 423 Гидравлика грунтовых вод ......... 423 Ветер и ветрометрия ............ 424 Реакция струи на стенку ........... 425 Пограничный слой и турбулентность .... 426 Аэродинамические характеристики ..... 427 Крыло .................... 428 Полипланы ................. 430 Подводное крыло .............. 430 Глава V. ТЕПЛОТА (доц., канд. техн. наук Н. А. Кутырин) ............. 432 Общие тепловые свойства тел ....... 432 Основные законы термодинамики ...... 452 •Газы ..................... 455 Водяной пар ............ ...... 469 Теплопередача ................. 482 Течение газов и паров по трубам, истечение из резервуаров .............. 505 Глава VI. ЭЛЕКТРОТЕХНИКА (доц. В. П. Андреев) ................. 513 Основные сведения из электротехники . . . 513 Цепь переменного тока ........... 519 Электрические измерения .......... 522 Машины постоянного тока ......... 527 Машины переменного тока ......... 533 Ионно-электронная аппаратура ....... 541
ОТ РЕДАКЦИОННОГО СОВЕТА И ГЛАВНОЙ РЕДАКЦИИ ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКОГО СПРАВОЧНИКА „МАШИНОСТРОЕНИЕ" Энциклопедический справочник „Машиностроение" выпускается во исполнение постановления Совета Народных Комиссаров Союза ССР от 5 марта 1944 г. № 240 с целью „систематизации и распространения передового отечественного опыта и достижений новейшей иностранной техники в области машиностроения, а также воспогнения недостатка в специальной технической литературе". „Справочник" должен оказывать помощь в работе конструкторам и технологам, научным деятелям и заводским специалистам, студентам, профессорско-педагогиче- скому персоналу и другим работникам советского машиностроения. Структура и проспект издания „Справочника" рассмотрены и утверждены Редак- ционным советом с учётом рекомендаций и пожеланий, полученных от министерств, заводов, научно-исследовательских институтов и проектных организаций машино- строительной промышленности. Содержание „Справочника" распределяется по следующим пяти разделам, охватывающим всю совокупность научно-технических и производственных вопро- сов современного машиностроения: первый — „Инженерные расчёты в машиностроении"; второй —„Материалы машиностроения"; третий —„Технология производства машин"; четвёртый — „Конструирование машин"; пятый — „Проектирование машиностроительных заводов и организация произ- водства". Особенностью „Справочника" является комплексный характер поме- щаемых в нём сведений. Отдельные тома '„Справочника" находятся во взаимной связи, непосредственно дополняя друг друга; Эту взаимосвязь должен учитывать читатель при пользовании „Справочником". Например, конструктор найдёт необ- ходимые ему сведения не только в томах четвёртого раздела, непосредственно посвящённых конструированию машин, но также в томах первого раздела, где сосредоточены все данные по инженерным (прочностным, кинематическим, тепло- техническим и иным) расчётам, выполняемым при крнструировании машин, либо в томах второго раздела, содержащих сведения о свойствах и характеристиках современных машиностроительных материалов. Технолог должен пользоваться не только томами третьего раздела, непосредственно посвящёнными технологии производства машин, но также и томами всех других разделов. В первом разделе он найдёт сведения из области математики, химии, электротехники и других наук, не-
VI ОТ РЕДАКЦИОННОГО СОВЕТА обходимые для расчёта и обоснования технологических процессов. Во втором — со- держатся нужные технологу данные о поведении материалов при термической обработке и пластической деформации, а также приводятся технологические свойства (обрабатываемость, свариваемость и т. д.) этих материалов. В четвёртом разделе имеются сведения о конструировании и эксплоатационных характеристи- ках литейных и кузнечных машин, металлорежущих станков, сварочного и иного заводского оборудования. Наконец, в томах пятого раздела технолог найдёт ука- зания по проектированию машиностроительных заводов и организации производства. Имеющиеся в „Справочнике" внутренние ссылки на материалы других томов и глав должны помочь читателю ориентироваться в размещении справочных све- дений и материалов. Этой же цели служат предметные указатели, помещённые в следующих томах: втором (по содержанию первого раздела), третьем (по содержанию второго раздела), седьмом (по содержанию третьего раздела), десятом (по содержа- нию первой части четвёртого раздела), тринадцатом (по содержанию второй ч-асти четвёртого раздела), пятнадцатом (по содержанию пятого раздела). В процессе работы над „Справочником" авторы и редакторы стремились отразить накопленный советским машиностроением в годы сталинских пятилеток и Вели- кой Отечественной войны передовой опыт: практику ведущих заводов, результаты работ научно-исследовательских институтов и заводских лабораторий, проектно- конструкторские и иные разработки. Значительное внимание было уделено также критическому отбору иностранных достижений в области машиностроения. Формирование материалов „Справочника" в большинстве случаев сопрово- ждалось обобщением многогранного опыта советских машиностроителей. К созданию „Справочника" были привлечены высококвалифицированные авторы— специалисты из разнообразных отраслей машиностроения и различных областей машиностроительной техники. Работа авторов протекала в соответствии с пред- варительно утверждёнными Главной редакцией планами отдельных глав и статей. Представленные авторами рукописи проходили тщательное рецензирование, имевшее целью всестороннюю выверку и корректирование работ, насыщение их дополнительными сведениями, почему-либо не попавшими первоначально в поле зрения автора. В связи с тем большим значением, которое придавалось получению развёрнутых отзывов по материалам „Справочника", к рецензированию были при- влечены виднейшие практические работники (в первую очередь производствен- ники), имена которых указаны в предисловиях к соответствующим томам. Следующий этап в работе над рукописями „Справочника" был посвящён их редактированию. В задачу редакторов входило не только повышение науч- ного уровня рукописей на основе но*вейших данных и полученных отзывов, но также подготовка рукописей и графических материалов к воспроизведению. В работе над „Справочником" на всех этапах составления и редактирования рукописей принимали участие многие ведущие научно-технические и производ- ственные работники. Весь коллектив был объединён одним стремлением — полнее осветить опыт, накопленный в период сталинских пятилеток, в годы Отечествен- ной войны, и создать „Справочник", стоящий на уровне великих задач советского машиностроения. Работая над обширными материалами „Справочника", коллектив ощущал постоянную помощь и поддержку со стороны Советского Правительства, которое ещё в годы Великой Отечественной войны, среди множества дел по организации
ОТ РЕДАКТОРА ПЕРВОГО ТОМА VII разгрома ненавистного врага, нашло время для рассмотрения мероприятий, свя- занных с изданием энциклопедического справочника по машиностроению. Главная редакция обращается с просьбой ко всем читателям направлять все свои замечания и пожелания по адресу Главной редакции для использования их в дальнейшей работе над материалами „Справочника". Председатель .Редакционного совета и главный редактор академик Е. ЧУДАКОВ ОТ РЕДАКТОРА ПЕРВОГО ТОМА Первый том Энциклопедического справочника „Машиностроение" является одним из двух томов первого раздела, посвящённого инженерным расчётам. В первый раздел включены сведения, которые в той или иной мере являются общими для всех отраслей инженерной работы машиностроителей. Из соображений удобства пользования „Справочником" первый том разбит на две книги. В настоящей первой книге приведены справочные материалы по математике, единицам измерения, химии, технической механике жидкостей и газов, теплоте и электротехнике. Значительное внимание при формировании настоящего тома уделено главе „Математика". Математика является одним из краеугольных камней, на ко- тором базируются все инженерные науки. Технические расчёты в современном машиностроении, исследования и измерения, постановка экспериментов и обра- ботка результатов требуют широкого использования математических методов. В соответствии со сказанным, в томе дано полное изложение сведений, формул и приёмов вычислений, относящихся к математическим дисциплинам, имеющим прикладное значение. В „Справочнике", в частности, освещены приближённые ме- тоды решения алгебраических и диференциальных уравнений. Значительное место уделено теории вероятностей и способам математической обработки результатов наблюдений. Математические таблицы даны с подробностью и числом знаков, достаточным для большинства технических расчётов. Некоторые из ма- тематических таблиц (четвёртые и пятые степени чисел, функции Бесселя и др.) появляются в справочных пособиях впервые. Помещённые в настоящем томе краткие сведения из химии определяются той значительной ролью, которую в настоящий момент играют химические науки в металловедении, в производственно-технологических расчётах, а также в рабочих процессах различных машин. Глава „Химия* включает лишь краткие сведения о свойствах химических элементов и их важнейших соединений. Приведённые здесь числовые значения атомных весов, температур кипения и плавления, плот- ностей элементов в свободном виде и др. заимствованы из последних таблиц, опубликованных соответствующими исследовательскими (отечественными и между- народными) организациями. Учитывая широкое применение, которое за последнее время получила фи- зическая (теоретическая) химия в различных областях технологии металлов и их сплавов, в главу „Химия" включена специальная статья, посвящённая справочным
VIII ОТ РЕДАКТОРА ПЕРВОГО ТОМА данным из химической термодинамики. Рассмотрение сплавов как физико-хи- мических систем, принятое в современной металлографии, побудило ввести в состав данной главы также и элементарные сведения по термодинамической теории растворов. При пользовании настоящей главой читатель должен иметь в виду, что многие сведения из области химии отражены и в других томах „Справочника". Так, во- просы химического и структурного анализа освещены в главах, посвящённых испытанию материалов (том 3), вопросы электрохимии рассматриваются в их практическом приложении к технологии металлопокрытий (том 7) и т. д. Глава „Теплота" является вводной к весьма обширным материалам из области теплового расчёта, посвящённым конструированию двигателей внутрен- него сгорания, паровых котлов, турбин и другого энергетического оборудования и приведённым в других томах (преимущественно в тт. 11,12 и 13) „Справочника". Глава „Техническая механика жидкостей* и га^зов" содержит необходимые машиностроителю основные справочные сведения из данной области, непосредственно увязанные с содержанием главы „Гидравлические машины", вхо- дящей в состав т. 12. Многие вопросы гидравлики, с которыми сталкивается инженер-гидротехник, например, гидравлика открытых водосливов и т. п., затронуты весьма кратко, лишь в той мере, которая может представить интерес для машиностроителя при определении больших расходов. Последняя глава настоящей книги—„Электротехника" — содержит све- дения из области основ электротехники, электротехнических измерений, электро- оборудования и ионно-электронной аппаратуры. Необходимо иметь в виду, что, наряду с данной главой, имеющей общий и вводный характер, другие тома „Справочника', посвящённые конструированию машин, содержат дополнительные материалы по электрооборудованию. В частности, в т. 8 предусмотрена глава „Электропривод машин', а в тт. 8, 9 и других — ряд статей по специальному электрооборудованию различных машин-орудий (например, по электроприводу прокатного оборудования, кузнечно-прессовых машин, подъёмно-транспортных ме- ханизмов, металлорежущих станков и т. д.). Справочные сведения по расчёту за- водских электрических сетей приведены в т. 14, посвящённом проектированию машиностроительных заводов. Значительная помощь была оказана авторам и редакции со стороны лиц, при- влечённых для рецензирования отдельных глав и статей, их программ, структуры и содержания. За проведённую в этой области работу Редакция выражает благодарность сле- дующим лицам: проф., д-ру техн. наук Н. С. Ачеркану; проф., д-ру техн. наук Н. А. Глаголеву, доц., канд. физ.-мат. наук К. А. Семендяеву; проф.,'д-ру физ.-мат. наук В. В. Степанову; инж Н. А. Талицких (гл. I); акад. А. А. Бочвару; проф., д-ру хим. наук Ф. К. Герке; ст. научи, сотр. А. П. Смирягину (гл. III); проф., д-ру техн. наук Н. В. Иноземцеву; акад. /И. В. Кирпичеву (гл. IV); проф., д-ру техн. наук И, И. Куколевскому (гл. V); канд. техн. наук М. А. Перекалину (гл. VI). М. Саверин
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ Таблаца I. СТЕПЕНИ, КОРНИ И ОБРАТНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ 1,00-1,50 л 1,00 ,01 ,02 ,03 ,04 I>°5 ,06 ,07 ,08 ,09 1,10 ,11 ,12 ,13 .14 US ,16 ,17 .18 ,19 1,20 ,21 ,22 ^З ,24 1,25 ,26 ,27 ,28 ,29 ,31 ,32 ,33 .34 i,35 ,36 ,37 ,38 -39 1,40 ,42 ,44 ' i О -44 '45 -46 47 48 -49 1,50 Vn 1,0000 ,0050 ,0100 ,0149 ,0198 1,0247 ,0296 ,0344 ,0392 ,0440 1,0488 -0536 ,0583 ,0630 ,0677 1,0724 ,0770 ,0817 ,0863 ,0909 1,0954.6 ,1000 -1045 1 ,1091 4 .пзб^5. 44 i,ii8o >I225 2 ,1269 44 •I3I4 !! ,I4S8 ' -30 44 'л^б44 -1489 f. 44. ,1533 43 -IS?6 -o/ 43 1,1619 ,1662 43 -T7°54 ,1747 4-3 'T79042 1,1832 'i8i642 ,1958 ,2000 ^ 42 1,2042 ,2083 4* ,2124 4 ,2166 ^ ,2207 4I 40 1,2247 VlQn 3,l62 Д78 Д94 ,209 ,225 3,240 ,256 ,271 ,286 " ,3°2 3.317 ,33^ ,347 ,362 -376 3,39i ,406 ,421 ,435 ,45° 3464 -479 J ,493 4 -5°7 4 ,421 4 0 15 3 536 '55° z , ,S64 n 14 '578,; -592 I4 3-6o6 ig 633 *4 -647;j ' 1 13 3,674 14 I?;: [728 ;з 3,742 ,755 „ ,768 I3 ,782 I4 13 -795 I3 3-8o8 ,821 3 ,834 I3 ,847 I3 ,860 13 13 3.873 s Vn 1,0000 ,0033 ,0066 ,0099 ,0132 1,0164 ,0196 ,0^28 0260 0291 1,0323 ,0354 ,0385 ,0416 ,0446 1,0477 .0507 -0537 .0567 .0597 1,0627 ,0656^ ,0685 29 ,0714s9 ,0743 ^ ' 29 1,0772 SkJ28 ,0858 2 ,0886s8 28 1,0914 28 ,0942 ,0970 2 ,0997 2 ,1025 a_ 1,1052 27 ,I079 ; ,1106 ' •«33^ ,ii6o-7 27 1,1187 ,1213я6 'T24°^ ,1266s6 ,1292 ^ 27 1 I>I3T92, Д344 J ',1422 * 1,1447 3 __ V 10/z i 2,154 ,162 ,369 ,176 ,183 2,190 ,197 ,204 ,210 ,217 2,224 ,231 ,237 ,244 ,251 2,257 ,264 ,270 ,277 ,283 2,289 ,296 7 ,302 6 '315б 2,321 6 ,327 6 ,333 6 -339 6 ,345 6 2-35i -357 6 !з75б 2>38i 6 ,387 6 ,393 6 ,399. ,404 6 2,410 6 ,422 ,427 ^ О ,433, 2,438 6 ,444 6 ,440 г $1 2,466 3 Г100/1 4,642 ,657 ,672 ,688 ,703 4,7i8 .733 ,747 ,762 ,777 4-791 ,806 ,820 ,835 ,849 4,863 ,877 ,891 ,905 ,919 4,932 ,946 4 ,960 4 ,973 J3 4.987 4 ^y 13 5,000 ,013 3 ,027 I4 ,040 13 14 .053 x3 5,066 13 ,002 13 TO ,104 12 ,117 гз 13 5,i3o Д43 2 ЗЗ* ,i8o12 12 5Д92 ,205 I3 ,217 12 ,229 I2 J3 5-254 „ ,266 12 ,278 12 '29°ii 12 5>3T3 л'' 1,000 I,O2O 1,040 I, Об I 1,082 1,102 1,124 1Д45 1,166 1,188 1,210 1,232 1,254 1,277 1,300 1,322 1,346 1,369 1,392 T,4l6 1,440 I.46424 i,48824 1.513^ 1,538 э '^ 24 1,562 1,588 i,6i32;> 1>6з825 x'664 2б I j'TlD I пи 2 i^i l,8222g i,85o2 1.9042 1'93228 1,960 I.98828 2!oi628 2,045 ^ 2,074^ 2ДО2 2,I323° 2,l6l ^ 2Д9О ^ 2,220 3° 30 2,250 л" i I.OOO 1,030 1,061 1,093 1,125 I.IS8 1Д91 1,225 I,26o 1,295 1,331 1,368 1,405 i,443 1,482 1,521 1,561 1,602 1,643 1,685 1,728 I.77244 1,8Гб44 i,86i 45 1,907 * 40 J.953 ._ 2,000 47 2,048 48 2,097 49 2Д47 5° ^ 5° 2Д97 2,248 5I 2,300 J 2,406 53 54 2,460 2,515^ 2,571 „ 2,628 11 2,686 58 58 2,744 „ 2,803 5: 2,863^° 2-924. 2>986j 3,049 , 3,112 3 ЗД77 ^ 6*. 3-242,5 3-308 ^ 3-375 Л4 j 1,000 1,041 1,032 1,126 1,170 I,2l6 1,262 1,311 I,360 1,412 1,464 i!si8 1,574 1,630 1,689 1,749 1,8 1 1 i,874 i,939 2,005 2074 2Д44 H 2,215 2,289 74 2,464 75 * * 77 2,441 2,520 /y 2,6OI 8l 2,684 83 2,769 f7 2>856 «o 2,945 ^ 3,129 93 3,224 g 3'322 go 3,421 " 3,523 J02 3,627  3,733 j* 3,842 3,953;;: 4,066  4,182 ll6 4,300 II8 121 4421 4,544 I23 4,669 I25 4,798 I29 4,929 3I 133 5,062 /;5 1,OOO 1,051 1,1O4 1Д59 1,217 1,276 1.338 1,403 1,469 1.539 1,611 1,685 1,762 1,842 1,925 2,011 2,IOO 2,192 2,288 2,386 2,488 2,594 Io6 2,703 109 2,815 II2 2,942 II? У° 120 3,052 3,176 3,304 3,436 I3^ 3'572 *, 3.713 _.„ 3.858 4= 4,007 I49 4.162 ;^ 4,320 j4 4.484 - 4»о^ч^ 1ТЧ s'oo" I79 5>1 9j8Q 5-378 -'S2- э-774 ^^ 5-98o ^ 6,192 2I2 ^ 218 6,410 6^864 23° ™4 i 7-594 i n 1 ,0000 0,9901 ,9804 ,9709 ,9615 0,9524 .9434 .9346 .9259 ,9 '74 0,9091 ,9009 ,8929 ,8850 ,8772 0,8696 ,862 r ,8547 ,8475 ,8403 0,8333 ,8264 ^ '8I97^ ^8065 f °5 O,8OOO ,7937 ? ,7874 2 •78l26c '7752 & 0,7692 58 '75?657 ,751956 -746356 0,7407 ,7353 54 ,7299s4 ,7246 S3 ,7194^ 0-7 43 ,7092 5I ,7042 5° ,699349 ,6944 49 0,6897 . ,6849 4* ,6803 4^ !б7 1 1 4б 44 0,6667
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 1,50—2,00 П 1-5° О1 62 -53 •54 i.55 об •57 -58 -59 i,6o .61 ,62 ,63 ,64 1,65 .66 -67 ,68 ,69 1.70 .71 .72 .73 .74 1-75 .76 .77 .78 .79 1,80 .81 .82 ,83 ,84 1.85 ,86 ,87 ,88 ,89 1.90 .91 .92 .93 ,94 Ь95 .96 .97 ,98 ,99 2,00 /F 1,2247 ,2288 4I ,2329 4I ,2369:: ,24.10 4 40 1.2450 ' ,2490 4 •25з°: '257° I ,2610 4° 39 1,2649 ,2689 4° ,2728 39 ,2767 » ,2806 ^ 39 1,2845 ,2884 S9 QQ ,2923 Л* ,2961 38 ,3OOO 39 ° 38 I'3«38qo ,3077 dy 48 ,31155 ,3153^ 0 OC5 ^ ,3191 ^ 0 y 38 1,3229 ,3266 37 48 ,4304 ^ 00 4- ^ ,3342 ^ ЭТ ,3379 f; o/ 1,3416 48 '3454эт ,3491 37 ,3528 эт '*J»J ,._ ,3565 37 ,35 o^ 1,3601 .ЗбзЗ37 ,3675 37 1?36 •3748» i,3784 . ,3820s0 3856^ 3892 Зб 'О -?Л «Л ,3928^ 1-3964ч6 ,4ооо 6 ,403636 ч1; ,407 if? чб ,4107^ 4 35 1,4142 Т^Юл 3-873 „ ,886 13 ,899 13 ,912 13 ,924 " •у-т13 3,937 ,9 so d 962 Ia •975;2 3,987 13 4,ооо ,012 12 ,025 13 ,037 " 14 •°5°12 4,об2 ,074 I2 ,087 13 ,099 " ,iii12 12 4-123 12 ,I3S °° 12 ,147 «9° Д71 12 4-183 12 .195 2 ,207 ,219 12 -2з<;: 4>243„ ,2=;4 ,266" ,278 12 ,2901а II 4-Зот то ,313 и ,324 ,336 " и .347;; 4-359 „ ,370 JL- ,393 12 ,405 „ 44i6 ,427" '438" .450 а .461 " и 4>472 >Vn 1,1447 , '1473« Д49825 ,1523 5 Д548 1 1Д573,С J59825 ,1б2325 ,i6472* ,1672 25 24 1,1696 ,1720 24 '17< '176С ^793^ 1,т8т7 ,1840я3 ,i86424 ,i88824 ,1911 23 24 IJ93524 ,1958 23 ,ic8i23 ,2005 24 ,2028 23 23 1,2051 21 ,2074 ,2096 аа ,2119 ^ ,2142 23 22 I,2l64 ,2l87 23 ,22О9 ^ ,223223 '2254 ^ 1,227б ,2298 2а ,2320 22 00 ,2342" ,2364- 1,2386 ,2407 2* ,2429 ,2450 2I ,2472- 1,2493 „ ,2515 22 ,2536 2 •25572 '2578:; 1,2599 3 V\0n 2,466 ,472 ч ,477^ ,483 * ,488 5 ^ 5 2,493 6 ,499, ,5°4 ч, ,509 * ,515 5 2,520 ,525 . ,S3°D >оо ,535' '54'5 2.S46 ,55' ' '55б5 •5б «! ,56б5 2>57Ь ,576 = .581 5 ,586 5 .591 ! О 2,596 ,6ог5 ,6о65 ,6ii5 ,616 5 5 2,621 ,б2б5 .630* ,635* ,64о5 2,645 . •65°! ,654' ,659* ,6645 4 2,668 ,673* ,678 5 ,682 4 ,687 5 2,692 ,696 4 ,?l5 ,705* ,710 4 2,714 V ibo/z 5'ЗТ312 •325 2 ,337 2 ,348 " &:: 5-372 ,383 «- " ,39о „ ,406 XI ,4i812 ^ ii 5-429 II ,44° Т- г " ,4~»1 ИЗ'2 , " .4/4 „ 5-485 „ ,496 _ и ,SO7 •5'в;; ,529 '° ^и 5,^4° °°^ 10 ,550 ,561 •57а" •58з;: 5-593 „ ,6о4 " ,615" ,б25 ;° •бз6;: 5.646 '657 о ,667 ,677 10 ,688 " IO 5,698 ,708'° ,7i810 ,729" -739;: 5-749 ,759 ° '7б9 ,779 ° •789:: 5-799 то ,8о9го ,8i9 10 ,828 9 ,838- 5-848 "' 2,2 ад 2,280 5° 2-3-of; 2-341 3t 2,372^ 2,4О2 2,434 J 2,405 3 2,49б31 2,528 32 ° 32 2,560 2.59232 2,б24 32 2.657 f 2,690 33 32 2,722 2.75634 2,78933 2,822 Э3 2.85634 34 2,890 2,924 34 2,958 34 0= 2,993 * 3,028 35 34 3,о52 З'°98з? З-'ЗЗ . 3.168 5 3,204 36 3'242зб 3.2763 3,3 12 3 3-349 *L 3,386 я 3-422 ° ', ^Я 3,460 зв 3-497 37 3634 37 3,572 6 JO/ 3g 3-бто ? 0 48 3,648 г: 3,686 з8 " on 3,725 i&5 3-802 3-842 4° 3,881 39 3,920 ^9 3,9бО 4 4° 4.ООО п> 3.37S 68 3-443 " 3-5'2 2 3-582 7° 3,652 J З'724 „ 3-796 2 3,87о 74 3-944 7J 4,020 7б 7б 4-°9б 4- '73 77 4-252 79 70 4'33r so 4'4il S 4'492 8а 4-574 Ц 4-Ь57 !? 4-742 8е 4'827 ? во 4-913 „ 5,ооо 87 5,о88 ю 5-178 * 5,268 9° 0 91 5.359 S452 93 .-,- 93 эо4о п. 5.640 9з 5.735 » 5'832 ,8 S,Q3O ^ 9 00 6,029 W 6,128 99 6,230 102 102 6,332 6,435 103 6,539 ^ 6,645 Т1 6'7^ S 6.859 6,968 109 7-078 т ° 7,189 J J 7,3oi J I 7-415 т е 7.53° , . 7,645 7,762 г 7 7,881 ; 9 8.ООО и* 5-об2 5-199 37 5-338 2 5'48° Г _ iC^> . 144 5'°^4 148 5'772 15о 5,922 5 6,076 ^4 6,232 15& 6,391 Т 0:7 1&з 6'554 lfie 6'7Г9 S 6,887 1б8 7,059 1?2 п^ 7,234 ^ 7'4Т2 ,Ят 7-593 * 7'778 S 7,966 l88 8,157 19' 195 8,352 8,550 198 8,752 f! 8l9gS 9,l66 2°9 213 9,379 ^ „ „Х- 216 9'595 220 9-8i5 10,039 22; 10,266 22? 232 10'5° •« 10.73 3 10,97 . 1 1 ,22 э 11.46 °4 25 11,71 i!-97 S 12,23 12-49 _ 12,76 ^ 27 Т3-03 ^ Т3-3Г л 13-59 ^ 13-87 * 14,16 ^ 14-46 14-76 3° 15.о6 3° 01 15-37 3 15,68 зг 0 ^ 1б,00 л8 ?^s 8,1 14 ^ 8-384 % 8,662 278 285 8,947 _2 9-239 9-539 S 9.847 !* 10,1б2 3'5 324 ю-49 10 82 33 11,16 34- 11,51 ^ 11,86 33 37 12,23 12,6О 37 12,99 * 13.38 J 13-79 ^ '^ 41 14'2° & 14,б2 , ^ 1 5-O5 44 15-50 ** 15,95 ^ с'^0 46 1б'41 ,й 1б'89 5 17-37 ? 17-87 ^° 18,38 5I S2 I8-9P '.. 19-43 Г* 19-97 -- 20-52 * 2^.°э » 21.67 22,26 ^У 22.87 J 23.48 * 0 ^ 64 24,12 64 24'7° 66 25-42 ^ 26,09 , 26'78 2 27,48 Ц 28,2О 28,93 73 29,67 74 3°-43 L 31-21 79 32,00 1 « 0,6667 ,6623 * ,6579^ ,653б« ,6494 J 0,6452 ,64Ю43 .бзбд4; ,6329 ]° ,6289 ^ 39 • 0,6250 ,621 1 39 V я8 ,6i73r! ,6135? ,6098 эт 37 o,6o6i ,6024 37 ,5^88^ <W* ,5917 -35 0,5882 15848 2 ,58L4f4 ,578о 3 ,5747^ о-57Ч .5682 з» ,5650 ^ *-* ^ *^о ,5618 за ,558? 3' ,00 / gj о-555б ,5525^ ,5495 J .5464^ •5435 ? °-5405 '53762 •5348* -5319 2 ,5291^ о-52бз ,S236^ •i^" .518^ •s1»^ 0,5128 ,5'02j .5076 f ,5051 2 ,5025 --. 0,5008
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 2,00—2,50 п 2,ОО ,О1 ,О2 -03 .04 2,05 ,06 •о? ,о8 ,09 2,Ю ,И ,12 дз .4 2-15 ,16 .17 ,i8 ,19 2,20 ,21 ,22 -23 -24 2.25 ,26 -27 ,28 ,29 2,30 31 ,32 ,33 ,34 2,35 ,36 .37 .38 -39 2,40 .41 ,42 .43 .44 2.45 46 -47 ,48 -49 2,50 vV 1,4142 ,4T773j .4213 ?! ,4248 35 ,4283 35 35 МЗ1** ое ,4343 'tO,Jv? „ 4387 ** Ч"ч ,4422 -1" • '44572 М49135 ,4526 ЙЭ 45бо34 ,4595s5 4629 34 34 1,4663 469734 ,4731 34 4765* ,4799 34 1,4832 ,4866 34 ,4900 34 4933 33 .496734 1,5000 ° " 3Q >5°33 1, ,5об734 ,5100 33 •5133 * 1,5166 ,5199 ю ,5232 зз ,5264s2 ,5297 33 1,5330 ,5366 3 ->о ,5395 'JO^O ,5427 3 -54бо^ 1,5492 -5524 ^ '5556 з2 ,5588 32 ,5620 з2 32 1-5б52о л68432 ,5716 32 ,5748 з* .5780- j,58ii V Юл 4-472 483 494 " ,5о612 -5>7" 4.528 ,539 0 ^ и -55° тт ,5б! " .572;; 4,58з 0 ° ю -593 ° ,604 " ' ,6i5 ;; ,626 " II 4.637 т; ,648 " ,658;° ,669 ,68о " IO 4,690 .701 " • ,Т12" ,722 Ю ,733 " '^° ю 4-743 „ ,754 " ,7б4 .то;1 .785 ;: 4.796 ,8об 10 ,8i7 " ,827 10 ,837 ;: 4,848 ,858 10 ,868 10 .879 " ,889 10 10 4,899 г '9°9 о ,919 : ,930 '94°;: 4-950 ,9бо 10 .970 ;° ,98о 10 4,990 - 5,ооо 3 /в" 1,2599„т ,2б2021 ,2б41 2I ,2662 2I ,2683 2I 20 1,2703 ,2724 2* ,2745 2I ,2765 2° ,278s20 21 I,2806 ,2826 *» ,2846 » ,2866го ,2887 2I _2О I,29O7 ,2927 "° ,2947 ^ ,2966 *9 ,2986 » 20 1,3006 ,3026s0 ,3045 19 ,3о65 =° ,3о84 '9 2О 1,ЗЮ4 ,3123 *9 ,3142 *9 ,3162 2° ,3181 J9 19 1,32ОО ,3219 *9 ,3238 '9 ,3257 I9 ,3276 '9 19 т, 3295 ,33 H19 ,3333 I9 ,3351 18 ,337° I9 19 г, 3389 ,34°7 l8 ,3426 19 -3444 l8 ,3463 J9 18 I,348l ,3499 l8 ,35*8 19 ,3536 l8 ,3554 l8 18 i,3572 s /lOn 2,714 ,719 ,723 ,728 ,732 2,737 ,74* ,746 ,750 ,755 2,759 .763 ,768 ,772 ,776 2,781 ,785 ,789 ,794 ,798 2,802 ,806 ,8n ,815 ,819 2,823 ,827 ,831 ,836 ,840 2,844 ,848 ,852 ,856 ,860 2,864 ,868 ,872 ,876 ,880 2,884 ,888 ,892 ,896 ,900 2,904 ,908 ,912 ,916 ,920 2,924 3 /100/z 5,848 т ,858 » ,867 9 ,877;° ,887 I0 9 5,896 ,906 Ш •9*5 ' ,925 о •934 r; 5-944 '953 9 ,963" ,972 9 ,981 9 TO 5,991 6,000 9 ,009 9 ,018 9 ,028 10 9 6,037 ,046 9 ,055 ; ,064 9 ,073 9 6,082 ,091 9 ,100 9 ,109 9 ,118 9 9 6,127 ,136 9 ,145 9 ,153 I ,162 9 9 6,171 ,180 9 ,188 8 Д97 9 ,206 9 6,214 ,223 9 ,232 9 ,240 8 ,249 9 Ч-У 8 6,257 ,266 9 ,274 ® ,283 9 ,291 8 • 9 6,300 «' 4,000 4,040 4° 4,080 4° 4,121 4I 4,162 4I 40 4,2O2 4,244 1! 4,285 4 4'326^ 4,368 42 ^^ 42 4,410 4-452 J 4494 dQ 4-537 4: 4,580 43 ^° 42 4,622 4,666 44 4-709 * 4,752 43 4,796 44 44 4,840 4,884 44 4,928 44 4,973 4^ 5,01 8 45 ° 44 5-062 5'108« 5.153^ 5,1982 5'244S 5-290 5'33б4' 5-382 f 5429 4^ 5476 <" 46 5.522 5,570 48 5.6J7 « 5,664 « ^ ~ ^Q 5'712f8 5.7бо 5.808 48 О ' о 5,85648 5.505 49 5'95449 4° 6.OO2 6,052 5° 6,101 49 6,150 49 6,2OO 5° 5° 6,250 n3 8,000 8,121 I21 8,242 121 8,365 123 8,490 I25 125 8,615 8,742 1% 8,870 I28 8,999 I29 9,129 I3° 132 9,261 9-394 I33 9,528 r34 9,664 »зб 9,800 тзб 138 9,938 10,078 I4° 10,218 I4° 10,360 X42 10,503 143 145 10,648 10,794 I46 10,941 '47 Il.ogo J49 11,239 T49 152 n.391 11,543 I52 11,697 J54 11,852 J55 12,009 J57 158 12,167 12,326 J59 12,487 IDI 12,649 l62 I2,8l3 l64 165 12,978 13,144 166 13,312 168 13,481 169 13,652 i?i 172 13,824 13,998 174 14,172 J74 14,349 177 14,527 i?8 179 i4,7°5 14,887 181 15,069 182 15,253 l84 15,438 -S5 15,625 n* 16,00 16,32 з2 16,65 зз 16,98 зз 17,32 34 34 17,66 18,01 35 18,36 35 18,72 зб 19,08 з6 37 1945 IQ.82 37 20,20 38 20,583s 20,97 39 40 21,37 21,77 4° 22,17 4° 22,59 42 23,00 4I 43 2343 23,8s42 24,29 44 24,73 44 25,18 4э й 45 25'63 t. 26,09 4 26,55 4* 2^,02 4/ 27,5048 48 27,98 28,47 49 28,97 5° 29,47 f 29,98 5I 52 30,50 ^ 3I,025 3T.5S 53 4.1 32,09 D4 32,63 54 55 33J855 33-73 55 34-30 f 34,873 35-45* 36,03 36,62 59 37,22 fo 37,83^; 38,44 6I J ^62 39,06 Л4 32,00 32,8l 8l ЗЗ'бЗ J 34-47 Jj oO'OO QQ oo 36,21 37,10 89 38,01 9I 38,93 * 39-88 « 40,84 41,82 98 42,82 I0° 43'84^ 44'88;s 45-94 . 47,02 Io8 48,12 "° 49,24 ;;3 50,38 1I4 0 >0 116 5X'54 Гт8 52,72 "8 53,92 I2° 55-?5;:! 36.39 ? 57'67 Iao 58,96 129 60,27 I31 61,61 134 62,98 I3J, ^ 138 64'36 IAT 65-77^ 67,21 J44 68-,67 I46 70,16 I49 ' 151 7i,67 73,21 154 '° i=;6 74,77 Л 76,36 ^9 "Is; 79,бз Tfin 81,30 16? 83,00 17° 84,73 ;з 86,49 ^ 178 88,27 9°'°9± 91-94 5 93'8C 95-72 I91 yD ; 194 97,66 i n 0,5000 ,4975; '4950 2* ,4926 a4 ,4902 2; 0,4878 '4854!' ,4831 ^ ,4808 ^ ,47855 0,4762 47392 •47 Г7 „ >4695 >- 2Q .4673 ^ 0-4651 „ ,4630^ 4608 * .4587 a; ,4566 2; 0,4 S4S TOtO 4525 _ 4505" 4484^ -4464^ 0,4444 4425 ^ -4405 IQ 4386 I9 ?• 19 4367 ^° ' 19 0,4348 •4329r; ,4310 J ,4292 „ ^ ^ 18 '4274 19 °-4255I? 4237 л ,4219 17 ,4202 ^ 4184 ,, °'4i67 I8 .4149 r 4132 T' 4115^ •4098 ^ 0,4082 ,- 17 ,40^5 ' ^ J 16 4049 ,, ,4032 ' >ч °, Ib ,4016 ~ ie> 0,4000
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 2,50-3,00 л 2,50 -5i -52 -53 -54 2,55 об -57 ,58 -59 2,60 ,6l ,62 ,63 ,64 2,65 ,66 ,67 ,68 ,69 2,70 ,71 ,72 ,73 ,74 2.75 -76 .77 .78 -79 2,80 ,81 ,82 .83 ,84 2,85 ,86 -87 ,88 ,89 2,90 .91 ,92 .93 ,94 2-95 ,96 •97 ,98 -99 3,°° i Y" 1,5811 .5843 J ,5875^ ° ? 41 ,5906 31 41 ,5937 J, i-5969OT ,6000^ ,6031 3I ,6062 31 ,6093 3I 32 ] ,6125 .6155 3° ,6186 3I ,6217 3I ,6248 3I 31 1,6279 ,6310 31 ,6340 3° ,6371 3I ,6401 з° 31 1,6432 ,6462 3° ,64923° ,6523 3I ,6553- 1,6583 ,6613 3° .664330 ,6673 3° ,6703 з° 30 1,6733 ,67633° ,6793s0 ,6823 з° ,6852 ^ 30 1,6882 ,6912 з° ,694I 29 ,69713° ,7000 29 29 I,7029 >7059 ^ ,7088 =9 ,7H7 29 .7146J 1,7176 '^s29 '7224S ,726s29 w; 1,7321 i V'Wn S.ooo ,010 '° ,020 !° -,o3o10 ,040 10 ^ 10 5'°5° ro ,060 10 ,070 10 ,079 9 ,089 I0 10 S>°99 109 I0 ,119 I0 ,128 9 .138 10 ° 10 5.148 ,I58 " ,167 9 •I77™ ,187 10 9 5.196 ,206 I0 ,215 9 ,225 I0 ,235™ 5.244 ,254 10 ,263 9 ,273 I0 ,282 9 10 5,292 ,301 9 ,310 9 ' ,320 I0 ,329 9 10 5-339 ft ,348 9 ,357 9 ,367 I0 ,376 I 5,385 ,394 9 ,404 I0 '4*3 ,422 y Л 9 5.431 ЛЛТ I0 ,44 -1- о ,4ЧО у 459 9 ,468 9 9 5477 3 V« 1-35/2 •359° т„ ,3608 * ,3626 8 ,3644;* 1,3662 -3680 8 .3698 * .3715 1 .3733 18 1-3751 Tn .3768 ? .3786 8 '38°3 H ,3821 18 17 1,3838 .3856* '3873 ' ,3890 [I ,3908 - L3925 ,3942 ^ ,3959 J' ,3976 ^ ,3993 ^ 1,4010 ,4027 I7 ,4044 J7 ,4061 *7 ,4078 I7 J7 1,4095 , ,4iii l6 ,4128 I7 '4*45 2 ,4i6i * J7 T-4i78 т^ ,4195 7 i? i16 ,4228 ^ .4244 ;66 1,4260 ,4277 T7 16 14293 16 ,4309 '4326 J 1,4342 ,4358 16 'TOO" 6 ,4374 I6 '43?^6 ,4406 i6 1,4422 3 Уюя 2,924 ,928 .932 .936 ,940 2,943 ,947 .951 -955 ,959 2,962 ,966 ,970 .974 ,978 2,981 .985 ,989 .993 2,996 3,000 ,004 ,007 ,011 ,015 3,018 ,022 ,026 ,029 ,033 3,037 ,040 ,044 ,047 ,051 3,055 ,058 ,062 ,065 ,069 3-072 ,076 ,079 ,083 ,086 3,090 ,093 ,097 ,100 ,104 3.107 3 VlQOn 6,3°° R ,308 1 ,316 ,325 9 .333 I 6,341 .350 I >3Й 8 ,366 8 .374* 6,383 . ,39i I ,399 I ,407 I .415 I О 6,423 ,431 8 ,439 I ,447 ! .455* 6,463 ,471 0 ,479 I ,487 8 Q ,495 88. 6,503 ,5ii I .519 I ,527 8 .534 ' О 6,542 .550 8 ,558 8 >5б5 J ,573 I a 6,581 ,589 8 'Й9б8 ,604 8 ,6ll 7 8 6,619 ,627 8 >6;34 8? ,642 8 ,6497 6,657 ,664 7 ,672 8 .б;9 I ,687 8 6,694 n2 6,250 6,300 5° 6,350 5° ^- 4i 6,401 э 6,452 5I ^Э 5° *'5°252 6.554 =2 6,605 5I 6,656 * 6,708 53 52 6,760 6,812 52 6,864 5s 6,917 53 6,970 53 53 7,022 7,076 54 7,i2953 7,18253 7,236 54 54 7,290 7.344 54 7.398 54 7.453 55 7,508 55 54 7,562 7,6l8 56 7,67355 7,728 55 7,78456 56 7,840 7,896 g 7,952 f 8,009 57 8,066 57 56 8,122 8,180 58 8,237 57 8,294 57 8,352 g 8,410 8,46858 8,52658 8,5Я5 59 8,644 g 8'7°2^ 8,762 ^ 8,821 59 8,880 f 8,94o? 9,000 i i /z:l 1 15,62 15-81 I9 16,00 I9 16,19 I9 16,39- 16,58 16,78 20 16,97 I9 I7'I7" i7-37:; ^-s8^ 17,78 ж 17.98 2° 18,19 2I 18,40 2I ^ 21 T8,6i 18,82 2I I9.03 2I 19.25 :: 19.47 * 21 19,68 - oo [9,90 20,12 22 20,35 23 -•"S 20,80 21,02 ^ 2I.2523 21,48 23 21,72 24 23 2i,95 22Д924 22,43 24 22,67 24 22,QI 24 24 23,15 23,39 24 23,64 25 23,89 25 24,14 25 25 24,39 24,64 25 24,90 2б 25,15^ 25,41^ зб 25,67 25.93 ^ 26,20 27 26,46s6 26,73 ^ 27,00 я* 39.06 39,69 66 40,33 g4 40,97 J 41-62 ^ 42,28 42'95 2 43.62 g 44'3i ^ 45.00 ^ 45-70 46,40 7° 47-12 '2 47,84 2 48,58 '4 74 49,32 50,06 74 50,82 76 5I'59 11 52,46 77 0 -3 78 53Д4 _ 53'94 2! 54,74 J 5I'5I 8 56,36 ? 57'19 8^ 58,03 84 58,87. * 59.73 !! 6o,59 » 88| 6l'47 88 62,35 f 63,24 89 64,14 9° 65,05 9I 93 65,98 66,91 93 67,85 94 68,80 95 69,76 96 97 7°'73 08 71,71 93 72,70 99 73'7° Z 74'71 Z 75-73 т л 76,77 x°4 77,81 I04 78,86 I05 79-93 % 81,00 /z3 97-7 T0 99.6 2 101,6 20 103-7 2I -5-7 » 107,8 110,0 22 112,1 2I II4'3 » 116,5 ^ 23 118,8 121,1 23 123,5 24 125,8 23 128,2 ^ 25 130,7 . 133,2 "э I35'7 2 J38'3 2 140,9 S •143,5 146,2 27 148,9 2? I51'6 2 ^4-4 J 157,3 I6o,2 29 I63,I ^ 166,0 ^ 169,1 3I 3° 172,1 175,2 3I 178,3 3I 181,5 32 184,8 33 32 188,0 191,4 34 44 194,7 33 198,1 34 201,6 35 35 205,1 208,736 212,3 3° 215,9 ^ 48 219,7 37 223,4 227,2 38 23I,I 39 235,0 39 239,0 4 40 243-0 1 | " 1 0,4000 •3984 2 ,3968 i6 Q 14 .3953 J -3937 I5 0,3922 ,3906 .3«9i ,3876 5 ,3861 1э о I5 0,3846 ,3831 ' ,3817 ,3802 5 .378S;j 0,3774 15 .3759 r. -3745 I4 •3731 14 ,3717 I3 o,3704 r , ,369° , , '3676 з ,3663 I3 -3650^ 0,3636 I3 ,3623 I3 .Збю -3597 I3 .3584 J;, o,357i Ia ,3559 I3 .3546 Ia ,3534 I3 ,352i Ia o,3509 ia ,3497 x3 ,3484 la .3472 ia .346o I3 o,3448 Ia ,3436 „ ,3425 I2 ,3413 la ,3401 л 0,339° M ,3378 „ .3367 „ ,3356 I2 .3344 ir 0,3333
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 3,00—3,50 п 3,оо ,OI ,02 ,03 .04 3.05 ,06 ,07 ,08 ,09 5,ю ,11 ,12 дз ,14 }Д5 ,i6 Д7 ,i8 ,19 5,20 ,21 ,22 -23 ,24 5>2J ,26 .2? ,28 ,29 3-30 .31 ,32 .33 .34 3-35 .36 ,37 ,38 ,39 3-40 ,4* -42 43 .44 3-45 ,46 .47 ,48 ,49 Зо° Y^ •1-7321 ,7349^ '7378 ^ ,7407 ,?436S 1,7464 2Q •7493 J -7521 '" 2Q -7550 J -7578 J 1-7607., ,7б35 3^2 ,7б9»2 ,7720^ L7748 ^ •7776 •7804 ^ ,7833 2 .7861 J 1,7889 .79x6 :7 •794428 ,7972 ,8ооо^ 1,8о28 '8°55l ,8083 2 ,8т28 •8'3<>2 i,8i66 • ,8193 2 ,8221 * ,8248s7 ,8276 * 27 1,8303 ,8330 27 ,8358 28 ,8385 2? .84I227 27 1,8439 ,8466 27 ,8493 27 •852°^ '85< Т'8574 а„ ,8601 27 ,8628 * •8655!! ,8682 ^ аб 1,8708 Утл 5-477 _ ,486 9 '495^ •5<Ъ 9 •5^4 1 5-523 ,532 9 '541 9 -550 9 •559 .ОЗУ 9 5-5б8 .577 ! •586* '^5 9 ,6о4 9 5,612 . ,621 9 ,63о 9 >б39 ?. ,6489 5-657 0 ,666 9 • '^5 1 ,683 ,692 9 9 5.701 -7Ю 9 ,718 8 ,727 9 ,736 9 9 5-745 я -753 8 ,762 9 ,771 9 ,779 * 5,788 ,797 ^ ,8о5 8 ,814 9 ,822 8 9 5-831 о ,84о 9 ,848 8 ,857 1 ,865 8 5,874 _ ,882 8 ,89i J ,899 8 ,908 1 5-916 3 Vn 1,4422 ,4439 J7 '4454 J -4470 ,4486* г,4502 ,4518* ,4534 1б ,4550 * '4565 Ц i,458i 1б ,4=597 'toy/ , ,4612 '5 ,4628 1б ,4643 ;* Мб59 ?В •4674 Ц ,4боо16 .4705 S ,4721 15 1,4736 ,4751 * ,4767 * ,4782 15 и ,4797 'д 1,4812 ,4828 1б ,4843 ? ,4858 15 .4873 ^ 1,4888 ,4903 '! ,4918 15 ,4933 ** ,4948 * 1.49бЗ те -4978 15 и ,4993 *J ,5007 4 1=> ,=;022 ° 0 15 i,5°37 т. ,5°52 ;J ,5066 4 -5°8i 5 •i°9«;= i,5iio ,5125 * '5139х5 ,5154 2 *i*s 1,5183 я ГЮл ЗДо? ,ш Д14 ,118 ,121 ЗД24 ,128 Д31 Д35 Д38 3,141 Д45 Д48 ,J5i Д55 3.158 ,1б2 Д65 ,i68 Д71 ЗД75 ,т78 ,i8i ,185 ,188 ЗД91 Д95 ,198 ,201 ,204 3,208 ,211 ,214 ,217 ,220 3,224 ,227 ,230 -233 ,236 3-240 -243 ,246 ,249 ,252 3,255 ,259 ,262 ,265 ,268 3,271 3 VlCOn 6,694 „ ,702 8 '7°9 о ,717 8 •724 7 i 6,731 я .739 8 ,746 7 ,753 1 ,761 8 7 6,768 ,775 7 •782 1 •790 8 .797 7 6,804 ,8ii 7 ,8i8 7 ,826 8 •833 7 6,840 -847 7 •854 7 ,86i 7 ,868 7 7 6,875 , ,882 7 ,889 7 ,8о6 7 >9°3 7 б,9Ю ,917 7 •924 7 ,93i 7 ,938 ^ 6-945 „ •952 ; ,959 7 ,9бб 7 ,973 7 / б,98о ,986 6 6,993 7 7,ооо 7 ,007 7 7 7,oi4 ,020 ° ,027 7 • ,034 I ,o4i 7 7-047 л2 9'000^ 9'о6о? 9Д20^ 9'181б 9'242бо 9-302 9-364 ^ 9-425 6l 9,486 * 9'5482 9'610^ 9-672S 9-734 J 9,797°! 9,86о63 ба 9-923 9,986 Ц 10,049 10,112 ^ 10,176 б4 б4 10,240 ю,304 6* ю,з68^4 ю, 433 2 10,498 g 10,562 10,628 а ю,б93 g ю,758 g 10,824 ^ 10,890 •ю,95б 2 11,022 11,089^ "Д5б2 Т 1,222 1 1,290 № ir,35764 11-4242 ^492S "'S60^ 11,628® ",696® •"••^sg 11,834 g 11,902 1 1,972 7° 12,041 б9 I2.II069 12,180 7° 7° 12,250 п3 27.ОО 27,27 =7 27-54 ^ 27,82 * 28,09^ 28,37 ^ 28,65 * 28.93 * 29,22 2 29,50 29 29>79 з0.08^ зо,37 J: 30,66 "9 30,96^ ЗТ,2б зад? 31,86 3I 32,16 3° 32,46^ 32,77 33,08 J 33-39 f 33»7° QT 34,01 g 34,33 м 34,65 J 34,97^ 35-29 f" Я5,б! 3я Л> 33 35,94 00 36.2633 36,59^ 36,93 ft 37-26 ~ 37,бо 00 37,93 * 38,27 з4 38,61 34 38,963^ 39,30 39,65 & 40,00^ ач 4°,35 fj 40,71 ^ 4 35 41,об 4L42 ^ 41.78* 42.Н* 42>5rg 42,87 и* 8т, оо 82,09 109 83,18 109 84>29 ;;; 85,41 112 ИЗ 86,54 87,68 114 88,83 IZ* 89'""8 91Д7 "в 92,35 93-55 12° 94-/6 121 95-98  97,21 123 125 98,46 99,71 125 100,98 12? 102,26 128 юз,55 129 131 104,86 ю6д7 131 107,50 J33 108,85 135 110,20 J35 137 iii,57 112,95 1з8 И4,34 139 ii5,74 14° 117Дб 14а 143 и8,59 120,04 Х45 121,49 145 122,96 J47 124,45 Н9 149 125,94 127,46 152 128,98 J52 130,52 J54 132,07 Z55 156 133,63 135,21 Jf 136,81 ^ 138,41 ^ 140,03 l62 164 I4T,67 143,32 Xg 144,98 X2 146,66 l68 148,35^ 150,06 я5 243,0 247-1 *; 251,2 4i 255lS 259'6S 2бЗ-9„ 268,3^ 272,7 " 277,2 4J 281,7 « 286'3,6 290,9 46 295,6 ^7 3°°.42 3°5.% 310,1 k^ 320,1 э 335,2 j; 330,3^, 335.5 .. 340,353 346,2 J* 351-6 2 357.05 362,6 368,2 5б 373-9 ^7 379,6 J7 385-5 » Oj 391,4 397,3^ 403,4 6l 4°9-562 4*5-7 62 421'96, 428,2 g 434.7 1 44i.'2 447.7^ 454,4^ 4б1Д ^ 467,9 2 ^ oQ 474-8 g 481,7 7; 488,8 495.9' 503Д 73 510,4 73 517Л» 525,2 1 Л 0,33333 ,33223 tl° ,33113 II0 ,33003 ™ -32895 2 0,32787 ,32680 107 ,32573 ;°j ,32468 2 ,32362 ^ 0,32258 ^^ IOd ,32154 4 ,o ot I0_ ,320=CI d ° ° 103 ,31949 IM ,31847 0 T/ 101 0,31746 ,31646 I0° 1^6 '- .3447 !! ,31348 » 0,31250 ,31153 ' •31056 Ц ,30960 ^ ,30864 * 0,30769 0, •30675 !: ,30581 ?* ,30488 f -30395 ^ 0,30303 M ,30211 J» ,30120 9 ,30030 ? ,2994° J, 0,29851 fc ,29762 2 .29674 ад •29586 ^ 29499 ^ 0,29412 ,29326 ** -?<-> 86 ,29240 .29155 8J ,29070 ^ 0,28986 ,28902 ^ ,28818 84 ,28736 !? .28653 g 0,28571
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 3,50-4,00 n 3,5° ,5i ,52 ,53 -54 3-55 ,56 ,57 ,58 -59 3-6o ,61 ,62 ,63 ,64 3,65 ,66 ?7 ,68 ,69 3,7° .71 .72 -73 -74 3-75 ,76 ,77 ,78 ,79 3,8o ,81 ,82 ,83 ,84 3,85 ,86 ,87 ,88 ,89 3.90 ,91 .92 ,93 ,94 3.95 ,96 ,97 ,98 ,99 4,00 Vn 1,8708 3735 ^ ,8762 ^ -87< -8815 226 1,8841 ,8868 fj ,8894^ ,892 1 1 « 20 •8947 2? 1,8974 ^ •* *~ 20 ,9000 y ^20 ,9026 *y 27 ,9053^5 '9079,6 1-9105^ -913136 ,915726 -9183зб -9209зб 1,9235 36 ,9261 ^ ,9287 , •^ '20 ,931336 -9339 36 1.9365 „6 ,9491 ^ 25 ,9416 ~. •'^ 26 '9442 _б '9468 J 1.9494 ,9519 J -9545 '95/o * ,9596 J J'962i rf 'Й< ,9672^ ,969s26 -9723 ^ 1,9748 ,9774 „ '9799 J 19824 S ,9849 2 i,9875 2. ,9900 ° ,9925 J .99504 i'99754 2.OCOO V\0n 5,9l6 Q ,925 о ,933 8 «941 q ,950 | 5,958 ,967 9 ,975 8 ,983 8 5,992 J 6,000 ,008 8 ,017 9 ,025 8 ,033 9 6,042 .050 I ,058 8 ,066 8 ,075 9 yC) 8 6,083 ft ,091 8 ,099 ! ,107 8 ,n6 9 8 6,124 Д32 8 Д40 8 ,148 8 Д5б 8 0 8 6,164 ,173 ; ,181 8 ,189 8 ,197 ; 6,205 ,213 8 ,221 8 ,229 8 ,237 8 6,245 8 '253 8 ,261 8 ,269 8 '277 ; 6,285 ,293 g ,301 8 ,309 8 -317 8 6,325 3 Vn 1,5183 ,51974 -S2!2^ ,5226 4 ,5241 15 0 ^ 14 l,5255 TA ,5269| ,5283 4 ,5298^ ,53124 1,5326 -53404 ,5355 t. '5369 * ,5383;44 i,5397 T . '5411 ! '5425 ? ,54394 ,54534 1,5467 I( '548i -5495 „ -55084 ,S=522 I4 '°° 14 1.5536 ,555° 4 .5564 4 00 14 .SS77 >oo / / . '5591 4 1.5605 тл -5619 4 .5632 ^ ,5646 4 ,56594 1,5б73 T4 ,5687 I4 ° 14 ,5700 Л ,5714 I4 ,j/ t j,. ,5727 4 1,5741 J' 14 -5754 „ ,5767 J ,5781 14 01 г„ -5794 4 i,58o8 ,5821 13 ,5834 J4 ,5848 4 15861 S 1,5874 8 VWn 1 3,271 ,274 ,277 ,280 ,283 3,287 ,290 ,293 ,296 ,299 3-302 ,305 ,308 .311 .314 3,317 ,320 ,323 ,326 ,329 3,332 ,335 ,338 ,34i ,344 3,347 ,35° ,353 ,356 ,359 3-362 ,365 ,368 ,37i ,374 3-377 ,380 ,382 ,385 ,388 3-391 ,394 ,397 ,400 ,4°3 3,4o6 ,409 ,411 ,414 ,417 3-420 1 3 I'lOOn 7,047 -°54 1 ,061 7 ,067 6 •°74 ] 7,081 ,087 6 ,094 7 ,101 ( до? : 7. 6 ,120 ,I27 I ДЗЗ Д40 7 7.147 6 ,153 * ,l6o 7 ,166 6 ,173 1 7Д79 „ ,186 7 ,192 ,198 « '2°5 J 7.21 1 ,218 I ,224 -230 ,237 ^ 7,243 ,250 I ,256 ; ,262 j ,268 6 7 7-275 6 ,281 Ь ,287 ,294 I ,3oo 6 7,3o6 ,312 ,319 I ,325 6 ,33i 6 7,337 6 ,343 ,35° I -356 J ,362 J 7,368 ns 12,250 12,320 ' 7O 12,390 7 I2,46l 71 12,532 7; 12,602 12,674 ?2 I2'745 !| 12,816 7I 1 2,888 72 72 12,960 13,032 72 13,Ю4 7 *3,i77 „ 13,250 ? 13.322 13,396 74 13,4б9 „ 13.542 13 13,616 74 0 74 13-690., '3,764 ? 13.838 I4 13.913™ 1.3.988 ? 14,062 14Л38 7* 4,213 'Г I4,288 « 14-Зб4,6 14,440 6 14-516 ^6 14,592' 14,669 77 4.746 J 14,822 14,900 ^ 14,977 " 15-054 ,g 15-132 ^ 15,210 15.288 1S 15,366;* 15,445;; 15,5245 15,602 15,682 ^ ^ ^- TO 15,761 79 ч^ 15'92o8o 16,000 ля 42,87 4 43,24^ 43,61 37 43'^ЭТ 44-36 g 44-74 8 45-12 f! 45.50^ 45-88 38 46,27 да 4 '39 46,66 oq 47.05 J 47-44 * 47'83o 48,23 \0 48'63 40 49-°3 * 4943 * 49.84^ 50.24^ 50-65,, si-06 !2 5148 j 51-90^ 52-3iJ2 52'73 .. 53,i6 43 J n 42 53,58 4 54'OIS 54.44^ 54)87 44 55,314* 55-74 * 56,18 44 56,62 44 0 45 57107 44 57-51 " 57.96*! 58,41 f. 58,86^ 59-32 6 59-78 * 6o'24!6 бо<7°!б 6i,i646 47 61,63 J7 62,IO4; 62,57 '; 63,04 " 63'5248 64,00 n1 i So, i 151,8 I7 и 153.5 J. '55-3 I57'°I8 158.8 160,6 l8 тй_ , i8 162,4 f IQ 164,3 S 166,1 l8 19 168,0 169,8 l8 IQ I7L7 * 173,6^ '75,6 ~ I77'5I9 I79'42 18м20 18з'С I85'4^ 187,4 I8*5» 191.5 r 193,6 195-7 2 197,8 2 199.9 •" 2 202,0- 22 204,2 206,3 ^ ?%J 22 208,5 0 22 210,7 212,9 22 215-2 23 0 22 217,4 24 219,7 23 222,0 ° 224.323 226,6 23 229,0 24 23 231 '3 24 233-7 J 236,1 J 238,5 224. 241-0 4 243,4 e 245,9 25 248,4 2* 250,9 4 253-4 j; 256,0 Я» 525'2 , 532,8 J 540-4 J 548,1 77 555,9 I 5633 80 — —-г Q CO S7I»o *-* * QT 579,9 * 588'1 S 596,3 ? 604,7 84 613,1 85 621,6 ^ 630,3 87 639,0 88 647,8 90 656,8 ? Й5>8? 674-9 да 684,i J •693-4 95 702,9 95 712,4 96 722,0 731,7 99 741,6 99 75L5 IOI 761,6 ' IOI 77J-7 IOT 782,0 I03 ' 104 792-4 тл 802,8 I0f 813.4 Io6 824Д  83^9^ 845-9 T10 856'9 " 868,1 IM 879-s;" 890,7 II4 ^ '  902,2 9I3'9"' 925-6 7 9S7-5 2 949-5 » 961,6 973,8 ^ 986,2 I24 998,7 I2| 1011,3 126 27 1024,0 i n °,2857i . ^8490 8l ^8409?; ,28329 ? '28249 J 0^28169 ,28090 79 ^8оц79 ,27933 7 ^7855^ 0,27778 „ ,27701 ^ ^7624 J7 ,27548 ? ^7473/4 0,27397 ,27322 ^27248 ' ^-/ т 74 ^7174 74 ,27100 73 0,27027 ,26954 ,3 ,26882 J ,26810 7 ,26738,, 0,26667 .26596; ,26525 ,26455,0 ,2638569 0,26316 ' ,° txj ^6247 ,26178 № -^iio^ ^6042 M 0,25974 e ,25907 ' °n ' 6-7 ,25840 6; ^5773 ^ ^5707^ °'2564I66 -255756. ,255107 . JJ 6-; ,25445 6, -2538i64 0,25316 да53 2 «189S ,25126^ -25063^ 0,25000
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 4,00—4,50 " 4,00 .01 ,О2 -03 ,04 4,05 ,06 •о? ,о8 .09 4,ю Д1 Д2 «13 Д4 4Л5 Дб Д7 ,18 Д9 4,20 ,21 ,22 ,23 ,24 4,25 ,26 -27 ,28 #9 4>3° -31 -32 -33 -34 4.35 -36 -37 -38 -39 4,40 41 ,42 -43 44 445 46 47 48 49 4,50 VlfT 2,<ХЮО ,0025 25 ,оо5о25 ,007=5 '° 24 OIOO э 25 2,0125 '0149^ -0174 2: ,О224 25 ^24 2,0248 ,0273 25 ,0298 25 ,0322 24 •°347 2? 2,0372 ,0396 24 -°42124 '°4452! ,0469 2,0494., ,o5i824 ?591 % 2,0616 г 24 ,0б40 4 ,Обб4 24 ,о68824 •°712^ 2,0736 ,0761 5 ,0785 24 ,0809 24 ,о833 24 2,о857 .088I24 24 ,0928 23 '°952^ 2,0976 ,1ОО024 ,102424 ,1048 24 , 1 07 1 23 24 2Д095 ,Ш9 ,Н4223 Д16624 дтоо24 23 2,1213 Vio/; 6,425 ^>0 0 ,332 7 ,340 8 ,348 1 ,356 J 6,3б4 „ ,372 8 ,380 8 ,387 I ,395 8 6,403 8 ',419 8 ,427 ,434 1 6,442 ,450 8 ,458 8 ,465 J ,473 8 6,481 496 8 ' '5°4 я ,512 8 7 6'5Т9 о ,527 1 ,535 ,542 7 .550 7 6,557 я ,565 ,573 8 ,58° .588 8 6,595 а ,603 ,6и 8 ,6i8 7 ,626 8 7 6,633 я ,641 ,648 7 ,656 8 ,663 2 6,6?! ,678 7 . ,686 8 ,693 о ,7О1 7 6,708 Vn [5887 13 14 '59°о'; ,5914 ^ 1,5940 'j-ncq *3 15966 13 ОУ 14 ,5979 'ОУ1У JQ ,5992 ^ 1,боо5 ,6oi8 з ,6031 13 ,6044 ;3 ,6о57 • 13 1,6070 ,6083 13 ,6096 13 ,6109 13 ' 13 i,6i34 „ ,6Ч7 т, ,6i6o -3 ,6173 ;3 ,6is5;2 1,6198 ,6211 1з ,6223 " ,6236 з .6249 ;3 1,6261 ,6274 13 ,6287 13 ,6299 12 ,6312 ^з 1,6324 ,6337 13 ,6349" ,6362 J ,6374;: 1,6386 ,6399 Ц ,6424 13 ,6436;: 1,6448 ,64б1 '3 ,6473 12 ,6485 12 ,6497 ;3 1,65Ю s КШ 3-420 •«423 ,426 ,428 ,431 3,434 ,437 ,440 ,443 ,445 3,448 ,451 ,454 ,457 ,459 3,4б2 ,465 ,468 ,471 ,473 3,47б ,479 ,482 ,484 ,48? 3,490 -493 -495 ,498 3,5°3 ,5е6 ,5°9 ,512 ,54 3.5?7 ,520 ,522 ,525 ,528 3-530 ,533 ,536 ,538 ,541 3,544 -546 ,549 -552 ,554 3-557 3 VlOOn 7,368 ,374 * .З80 1 ,386 6 ,393 1 7 405 6 6 ,423 1 7,429 6 ,435 6 ,441 ,447 6 ,453 6 7-459 6 6 477 J ,483^ 7,489 л ,495 g ,5°7 * ,513 * 7,518 />о 6 ,524 ° >536 * >542 * 7-548 ,554 6 ',565 J ,571 6 о/ 6 7-577 , ,583 1 ,589 6 ,594 = ,6оо 6 6 7,6о6 ,612 б ,617 5 ,623 6 ,629 7,635 . ,640 D ,646 1 ,652 ,657 7,663 л" l6,OOO 16,080 to 16,160s0 16,241 8I 16,322^ 16,402 16,484 f,2 16,565 8 l6'640 82 I6'728^ 16,810 16,892 i6,97482 17,057  83 17,222 17,306 84 17,389 8з 17,472 3 84 17,640 17,724 84 17,808 84 17,893 H I7,978845 18,062 18,148 ^ 18,233 8s 18,318 85 18404 86 18,490 18 S?6^ I8.66286 18,749 ^ 18,836 J7 18,922 88 19,097 ?! 19,184 7 19'272&8 19.3бо 19.448 88 1 9,625 89 19/714 2 19,802 19,892 ^ 19,981 ^ 20,070 9 20,1 60 9° 90 20,250 л» б4'°° хЯ 64,4848 64,96 48 65.45 ^ 65'9449 66,43 66,92 49 67,42 5° 67,92 5° 68,42 5° 5° 68,92 69.43 ^ 69,93 f 7°-44„ 7o,o6^ 71,47 71,99 52 72,51 52 73.03 f 73,56 g 74,09 74,62 g 75-isJ3 75.69 J4 76,23 54 5-t 76,77 e 77,31 54 77.8S54 78,40 55 78,95 55 79-5T cc 80,06 55 80,62 5б 8i,i856 81,75 » 82,31 82,88 57 83-45 H 84.03 f 84,60 57 85,18 85-772 86.35 58 86,94 59 87-53^ 88,12 00 -,„ 6o 00,72 89,31 f 89,92 9°'522 91,12 Л* 256,0 258,6 J 261,2 263,8 2 266,4 ^ 269,0 27 1,?27 27 274,4 277,1 2? 279-8^ 282,6 285'3S 288,1 ° 290,9 2 293-82 296,6 299,5!! 302,4^ 29 308,2 J 311'2 ЗГ7Д30 320,2^ 323,2^ 326,3 329,3 „ 332.4 ;L 335.6 ,_ 338,7 3^ 341 '9 42 345I 42 35^ 354,8 33 358Д 33 364,7 33 368,0 f 37Г'434 374,8 378,2 f4 38i,7 !J 385Д 3, 388,6 g 392 Л , 395,7 399,2 g 402,8 ^ 4°6 4 3 410,1 Л" 1024 io37 ;3 1063 i3 1076 i3 ч IOOX) 1103 I3 1117 I4 1131 I4 1145 H II59 1173 H 1187 '4 1202 I5 I2I614 15 1231 « 1246 5 I26l I5 1276 IS I29I S 1307 J ' 16 1323 1338 5 00 16 J370 l6 1387 1403 X 420 H 1453 ;; 1470 17 w;; 1522 ' 0 18 1558 „ 1576 1594 '8 1612 1631 I9 1649 IQ 1668 I9 1687 I9 1706 I9 * " 20 1745 1765^ 1805 ^ 1825 ^ 0 20 1845 1 0,25OOO ,24938f ,24876 62 ,24814 •2«5^ 0,24691 ,24631 ^° ,24570 ' ,245IO ,24450^ 0,24390 -24331 ,24272 59 ,24213 ^ .24155 * 0,24096 ,24038s8 ,23981 JJ ,23923 r! ,23866^ 0,23810 ,23753?! ,23697 fT ,23641 5° .23585^ 0,23529 ,23474 K ,2341985 ,23364 55 ,2331054 54 0,23256 ,23202 54 ,23148 54 ,23095 53 ,23041 54 5» 0,22989 ,22936 53 ,22883 53 ,22831 s2 ,22779 5* 52 0,22727 ,22676 5 r ,22624 53 ,22573 5I ,225-23 5° 0,22472 ,22422 5° ,223; I51 ,22321 ад ,22272 49 50 0,22222
10 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 4,50—5,00 n 4-5° -5i -S2 ,53 ^54 4-55 ,56 -57 ,58 -59 4,60 ,61 ,62 ,63 ,64 4,65 ,66 ,67 ,68 ,69 4,7° ,71 ,72 ,73 ,74 4,75 ,76 ,77 ,78 ,79 4,80 ,81 ,82 ,83 ,84 4,85 ,86 37 ,88 ,89 4,90 ,91 ,92 -93 .94 4.95 & .97 ,98 ,99 5.oo "i n 2,1213 ,1237s4 Д20023 ,1284я4 24 'T307j; 2ДЗЗ* 24 -1354 I -1378 4 24 Д401 Л ' 24 ,1424 d ' ^ ^24 2Д448 24 -1471 24 ,1494 24 ,1517 ° ' 24 ,1541 Ot 23 2Д564 „„ -1?7* дбю J ,1633 2 дб5б23 J 23 2,1679 1703 24 1726 23 24 -174903 Л772 23 2,1794 _ дв!?33 л oo ,i84023 л *- 2.3 ,1863 23 ,1886 23 23 2,1909 Д932 J Д954 24 ,1977 d 24 ,2OOO 6 23 2,2023 ,2045 ^J 00 ,2068 3 ,2091 23 12113 Г3 2,2136 24 •2I59j . ,2181 2 ,2204s3 ,2226 " 23 2,2249 ,2271 22 '229iS ,23 1 6 6 ,,338- 2,236l KlO/z 6,708 ,7l6 8 -723 7 -731 -738 7 6,745 „ -753 * ,7бо • ,768 8 * n -775 7 6,782 -790 .797 I ,804 7 ,812 8 7 6,819 ,826 7 '834 ,841 7 ,848 7 6,856 .863 ,870 7 ,877 о .885 J 6,892 ,899 I >9°7 7 .9H 7 ,921 ' У 1 6,928 ,935 I '943 ,95° 1 .957 \ 6,964 -971 7 '979 " ,986 7 6,993 7 7,000 ,007 7 ,014 7 ,021 7 ,029 8 7,036 ,043 7 ,050 7 ,057 7 ,064 7 7,071 3 vn 1,6510 ,6522 12 .6534- ,6546" -6558- I-6571 ,6583- ,6595 : ,66o712 ,6619 и 12 1,6631 ,6643 - ,6655- ,6667 " '6679- 1,6691 - TO ,6703 2 ,6715- ,6727 - ,6739- 1,6751 ,6763 2 .6774 ч ,6786 12 ,6798» i, 68 ю ,6822 I2 ,6833" ,6845 2 ,6857;: 1,6869 ,6880 " ,6892 12 ,6904- *'5- 1,6927 ,6939- ,6950 " !б9б212 '697з;2 1,6985 ,6997- ,7008 " ,7020 I2 ,7031 IX ' 12 1,7043 TT ,7054 TT ,7065 JI 12 .7077 TT ,7088 " ' 12 1,7100 3 VlOn 3-557 ,560 ,562 -565 .567 3-570 -573 -575 -578 ,580 3.583 ,586 ,588 -591 -593 3-596 -599 ,601 ,604 ,606 3-609 ,611 ,614 ,616 ,619 3,622 ,624 ,627 ,629 ,632 3,634 ,637 ,639 ,642 ,644 3,647 ,649 ,652 ,654 ,657 3.659 ,662 ,664 ,667 ,669 3-672 ,674 -677 ,679 ,682 3-684 3 Уюоя 7-663 , ,669 6 ,674^ ,680* ,686 б 5 7-691 , .697 -703 B ,7o85 ,7H 3 7,719 •7*; >73*5 ,736 = ,742J 7,747 6 ,753^ ,7585 ,764 ,769^ 7.775 . ,780 5 ,786 6 ,791 5 •™; 7,802 ,808 6 ,8I3 5 ,819 6 ,824 5 7.830 ,835^ ,841 6 ,846 5 ,851^ 7,857 r ,8625 ,868 6 ,873! ,878 J 7,884 ,889 5 ,894^ ,900 >9°55 7,910 ,916 6 ,921 5 ,9265 -932 5 7-937 n'1 20,250 20,340 ^ • QO 20,430 ^ OI 20,521 9 2O,6 Г2 y 90 20,702 20,794 93 20,885 9I 20,976 ^ 21,068 ^ 92 21,160 21,252 92 21,344 92 ОЧ 21,437 go 21,530 93 21,622 21,716 94 21,809 93 04 21,902 yd 21,996 94 ^ 94 22,090 22,184 94 22,278 W 22,373 95 22,468 s5 f 94 22,562 22,658 ^ qe 22,753 :! 22,848 2 22,944 g 23-040 - 23,136 r! 23.232 ; 23,329 97 23,426 эт 23-522 q8 23,620 ^ 97 23-7i7 „' 23,814 g 23-912 ^ 24,010 24,108 ^ 24,206 •* CO 24-305 * 24.404 2 24-502 24,602 10° 24,701 " 24,800 " 24,900 10° ^ ^ 100 25,000 Я3 91, 12 9^.73 : 92,35 ? 92,96 2 93,58 ? 94,20 94.82 f 95'44 2 96,07 ? 96,70 g 07,04 У/ J^ 64 97-97 2 98,61 ^ 99-25 65 99-90 ^ 100,54 101,19 * ioi,8sf 102,50 5 103,16 2 103,82 io4,49!l I05-i5f7 105,82^7 Io6-So" 107,17 ffl I07'85S 108,53 2 109,22^ 109,90^ I10'59^ 111,28 ^ 111,98 7° 1 12,68 7° 1 13.38 7° 70 114,08 1 14,79 7I 1 1 5.50 7 116,21 7I 116,93 72 117,65 1 1 8,37 'I 119,10 73 119,82 72 120,55 73 121,29 122,02 73 122,76 74 123,51 75 74. 124,25 '4 75 125,00 я* 410,1 413-7 3 417,4 ' 421,1 37 424,8 37 4 ^ 38 428,6 432,4$ 436,2 38 48 440,0 3 443,9 » 447,7 451-7 4° 455,6 з9 459.5 f 4бз-5:: 467,5,, 47I'6!0 475-6 4; 479-7 4 483,8 J 488,0 492Д%41 496,3 42 5oo,5 f 504,8 43 509,1 513-4 43 517.7 43 ?ч22,0 43 s26^:: 53о,8 535,3 « 539,7 ^ 544-2 4J 548,8 J 553.3 (fi 557-9 * ^б2'5!б 5б7Д 4б 571-8- 576'5„ 58l,247 585'947 59°'7 4g 595-5 48, 49 600,4 605,2 48 6iO,I 49 615,1 5° 620,0 49 5° 625,0 Л5 1 I8452I 1866 2I 1887 2I 1908 2I 1929 H 195° 197222 от J9932' 2015 22 2037 I 2060 2082 ** 2T°s2 2128 2з 2I5I23 ° 23 2I74^ 2198 "* 2221 23 2245!t 2269^ 24 2293 „. 2318 '5 2343 2: 2368 2э 2393 J 2418, 2444 24§ 2 2495s6 27 2522J 2548 27 2575 ^ 27 2602 ' 2629 2? a6562 2684 2711 27 2739 2 2768 2„9 2796 28 Iy 29 2825 2854 29 *J • on 2883 29 2912 ^9 2942?: 2972 3<X>23° 3032 3° ЗОбЗ 3 3094^ 3125 1 rt O,22222 ,22173 49 ,22124 49 AQ ,22075 т: ,22026 y 48 0,21978 ,21930* ,21882 48 ,21834^3 ,21786 48 0,21739 ,210^2 47 -2l645'77 .2T59847 ,«552 .„ 0,21505 ,21459 46 -21413^. ,21368 J ,21322 J. 0,21277 46 ,21231 * ,2II8645 ,21142 ? -2I09744 0,21053 ,21008 45 ,^964 2 ,20921 ,20877 1; 0,20833 ,20790 « '20747 4H ,20704; ,2066-1 43 • 42 0,20619 .20576 32 ,20534 42 ,20492 '^ 4^ .20450 42 0,20408 .203б7 42 ,20325 ,20284 ,, 41 ,20243 4i O.2O2O2 ,20l6l 4T ,20121 4° ,20080 4J ,20040 4° 40 O,200OO
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ И 5,00-5,50 я 5.0° ,or ,02 >°3 ,04 5-°5 ,06 ,о7 ,о8 ,09 5,ю Л ,12 ,13 ,14 5-:5 ,16 ,1? Д8 Д9 5-20 ,21 ,22 -23 ,24 5.25 ,26 .27 ,28 ,29 5.30 .31 -32 .33 -34 5.35 .36 .37 .38 -39 5.40 ,4i ,42 .43 -44 5.45 ,46 .47 ,48 -49 5,50 1 Уп 2,2361 '2з8з^: ,2405 ,2428 23 -245°:2 2,2472 .2494 22 ,25г72з .2539 22 ,2561 22 1>2 2,2583 ,2605 ~2 ,2б27 22 ,2б5023 ,2б72 22 22 2,2б94 ,271 б22 ,27з8 22 ,2700 22 ,2782 22 22 2,2804 ,2825 21 .2847 2а ,2869 22 ,2891 22 22 2,2913 ,2935 22 -2956 Ц '29/8г2 ,3000 "-* 22 2,3022 >г ,ЧО4Ч ~ '3 JO 22 '3°б5 22 •Зо8722 •3«* «| 2-3130 ^ \ *\&~ 161/3 22 '319521 '321622 2.3238 '325922 ,3281 22 ,3302 2I ,33*4 " 2,3345 ,3367 22 ,3388 2Г ,3409 2I -343* 22 21 2-3452 i Уш I 7-°7i ,о78 7 ,о85 7 ! ,092 7 099 7 1 7 7,ю6 ДГЗ7 ,12О7 ,127 7 Л347 7 7,!4i Д487 -155 7 ,1б27 дб97 7,176 ,i83 7 ,19°7 J977 ,204 7 7 7,211 ,218 7 ,225 7 ,232 7 ,239 7 7,246 ,253 7 -259* ,2б67 -273 7 7,28о ,2877 ,294 7 ,3°г 7 ,308 7 7.3Т4 />0 Т .321 7 ,328 7 -335 7 .342 7 7.348 '355 7 ,3б27 ,3б97 ,376 7 7,382 ,389 7 ,39б7 ,403 7 -409 * •7.416 3 Уп 1,7 loo .7ITI11 ,712312 ii ,7134 т .7145 м Ъ7Т57 тт ,7168" .7179;; ! >7*9° " ! ,7202 II 1,7313 „ ,7224 .7235 .7247 ,7258;; 1,7269 ,7280 IZ ,7291 11 .7303 2 ,73ч;; 1-7325 тт •7336 .7347 тт ,7358 .7369 ;; i,73So ii »739 г и ,7402 и -74*3 ii >7424 '^ и 1-7435 Т1 ,7446 " и -7457 ' ,7468 1г и -7479 ?1 i,7490ir .7501 z ,7512 —99 10 , / л22 II -7533 „ 1-7544 /vj-r-r Т1 -7доо тт -7566 " и -7577 ^ _ -0™ Ю •7о87 „ 1-7598 ,7бо9 " ,7620 " ,7б3о;° ,7641 ;; 1,7652 1 3 V iu« ! ! 3,684 ,686 ,689 ,691 -694 3,б9б ,699 ,701 -704 ,7°6 3,708 ,7ti ,713 ,716 ,7т8 3.721 .723 -725 ,728 -730 3,733 ,735 ,737 ,740 ,742 3,744 .747 '749 .752 -754 3-756 .759 ,i -763 ,766 3,768 .770 ,773 -775 -777 3-/80 ,782 .784 ,787 .789 3<79* .794 .796 ,798 ,801 3-803 ! 3 V'lOOTz ! 7-937 . ,942^ ,948' -953. -958f э 7.963 , ,9696 ,974 э ,979 5 ,984^ 7,990 7.995^ 8,ооо5 ,005 5 ,010 5 6 8,oi6 ,021 5 ,О2б 5 ,031 5 ,036 => 5 8,041 ,04?! ,052° ,057 5 ,об25 5 8,о67 ,072 5 ,077 5 ,0825 ,о886 5 8,093 B ,098 5 доз5. ,ю8э ,из5 о 8,ii8 ,Т235 ,1285 ,133^ Д385 5 1 8Д43е Д485 ,153^ : ,т585| Д635| 8,168 .173? Д78! ,183 5 д885 5 8,193 | п- • 25,000 25,ioo 10° 25,200 10° 25^зо! ;:; 25,402 ° ^ 100 25,502 25,604 102 25-7°5 ;0°; 25,806 101 25,908 J02 102 26,010 26,112 102 2б,214 102 2б,3Г7103 26,420 Ю3 102 26,522 2б,б2б Ю4 2б,729 103 26,832 Т°3 26,936 г°4 ю4 27,040 27,i44T104 27,248 Т°4 27,353 105 27,458 105 104 27,562 27,668 195 27,773 "J 27,878 105 27,984 Щ 28,090 28,196 Io5 28,302 lo6 28,409 I0? 28,5i6 107 юб 28,622 28,730 IoS 28,837 10? 28,944 HI 29,052 Io8 J ° io8 2ддбо 29,268 1о8 29,3/6 1о8 29,485109 29,594 S 29,702 29,812 110 29,921 т°9 30,030 109 ЗОД40110 но 30,250 п* 125,00 125-75 5 126,51 7. 127,26 75 128,02 7б 77 128,79 , 129.55;' 130,32 /7 131,10 7 ! 131,87 77 132'6578 132,43 7 134,22 /У 135-01 7^ 135,80 79 ;9 13б'598о 137,39:° 138,19* 138,99^° 139,8о Ц 140,61 I4L42 142,24 °2 143-06 82 43,88 fa 44,70 145,53 f 146,3683 147,2084 ' ' Q i 148,04 84 148,88 149,72 f4 150,57* 15^42^ 152.27 8з 0 У8б 153ДЗЯЙ 153-99!! 154,85* 155-72 ? 15б,59«7 157'4б8а 158,34^ 159.22 ^ QQ 160Д088 160,99 ^ 89 i6i,88 162,77 ^ 1б3,679°! I64.5790 165,47 9° до ; т66,з7 ! п* 625,0 630,0 5 635,1 ^' 640,1 5° 6«^: 65°-4 .т 655-5 f 66о,7 ^ 666,0 53 671,2 5а 53 67б,5м 681,8 53 637,2 54 692,6 54 698,0 54 54 703-4 се 708,9 74,4 ^ 72О.О 5° 725,656 731.2 736.856 742,5 57 748,2 57 75Я,957 /Л 58 759,7 7б5,5!« 77L3 э 777,2 59 783Д 59 59 789-0, 795,0 ^ 801,0е0 807,1 б1 813,1!° 61 8l9'2^ 825,4 831,6е2 837,8 ^2 844,0- 85о,3, 856,6^з 863,о«4 869,4 14 875-82 882,2 888,7 J 895,3 2 901,8 б5 ^8,4- 9^5.1 i и5 312531 3156 3I ! 3188 32 3220 З2 3252J 3284 3317 33 335°^ 3383 33 3417 ? 345° яд 3484 34 3518 ™ 3553!! 3588 J Зэ 3623 365335 3694^ QI; 3729 f! 3766 37 3802 383937 387637 3913 ^ 3951 1, 3988 4027 39 4о6538 чо 4Ю4 39 4Q 4143 g 4182 4222 4° 42б1 39 4302 to 4342- 4383 .1 4424 4Г| 44бб 42 4507 4I 4549- 4592 4634 42 4677f 4721 44 4764 2 48о8 485244 48974! 4942 4э | 4987«| 5033 i _L i п О,2ОООО ,199бо4° , 19920 4° ,19881 39 Д9841 4° 39 ОД9802 ,197бз2 , 19724 39 ,19685 39 .19646» 0,19608 >195б93! ^j ^ о8 «I953I Го -19493,0 -I9455J од 94i7 QT ,19380 37 УО ч8 Д9342 ^ОТ „т ,193°5,! ,19268 37 37 0,19231 47 -19194:; -19^57 5J ,19120 « ,19084 J 0,19048 , 19011 f7 -18975 J ,18939 J - 18904 g 0,18868 , 18832 ^ .18797 ^ ,18762 35 . 18727 ^ 0,18692 ,18657 З5 , 18622 ^ ,18587^ Д855333: 0,18519 ,1848435 ,I8450 34 Д841б 34 ,18382 34 33 0,18349 Д83Т5 34 ,1828233 ,l82483* /I82I533 33 0,18182
12 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 5,50—6,00 71 5-5° ,5i ,52 ,53 .54 5-55 -56 .57 -58 .59 5-6о ,6i ,62 .63 ,64 5.65 ,66 .67 ,68 ,69 5,7° ,7i ,72 ,73 .74 5-75 ,76 ,77 .78 ,79 5>8о ,8i ,82 ,83 ,84 5.85 ,86 ,87 ,88 ,89 5'°о -91 ,92 ,93 .94 5,95 ,96 ,97 ,98 .99 6,оо Vn 2'34522i •3473 ' ,3495 ^6- '3537 „ 2-3558 22 >3^° ,3601 2I ,3622 2I ,3643- 2,3664 '3685- '3707 ~ '3728 » ,3749 2I 2,ЗЦО ,3791 2* ,38i2 2 •3833- '3854- 2,3875 ,3896 '3917 ^ '3937" ,3958- 2,3979 ,4000 2I ,4021 2I ,4042 2I ,4062го 21 2,4083 ,4104 2I '4-5^ ,4145 " ,4166 2I ^ 21 2,4187 ,4207 ,4228 I1 ,4249- ,4269 ^ 2,4290 ,4310s0 '4331 '4352- ,4372 aj 2,4393 '4-«< .4434 ,4454!° .4474 2I 2.4495 YlOn 7,4i6 '423 I ,430 7 -436 * '443 J 7'45° ,457 I '463 J .470 7 .477 ^ 7,483 ,490 7 ,497 7 ,503 6 ,51° 7 7 7-51? л ,523 6 ,530 7 ,537 7 ,543 6 7 7-55° ,556 6 ,5бЗ 7 '570 7 ,576 6 7 7,583 л ,589 6 ,596 7 ,603 7 ,609 6 7 7,6l6 ,622 6 ,629 7 ,635 6 ,642 7 7 7,649 , ,655 6 ,662 7 ,668 6 ,675 I 7,681 ,688 7 ,694 6 ,701 7 ,707 * 7.74 , ,720 6 ,727 I ,733 ! ,740 ^ 7,746 3 Y7T 1,7652 ,7662 I0 ,7673 " ,7684 " ,7694- L7705 ,77i6" ,7726 ° .7737 ,7748^ Itl77S5ii '7769 о .7779 ° ,7790 " ,7800 I0 ii 1,7811 ,7821 10 ,7832 " ,7842 ;° ,7853;; 1,7863 ,7874" ,7884 io ,7894;° ,7905;; 1,7915 ,7926 " ,7936 io .7946» ,7957;: 1,7967 ,7977 I0 ,7988" ,7998 I0 ,8008 I0 10 1, 8018 ,8029 " ,8039 10 ,8049 10 ,8059- 1,8070 ,8080 I0 ,8090 I0 ,8100 10 ,8iio10 ii 1,8121 ,8131 10 ,8141 10 ,8151 " ,8161 10 IO I,8l7I я YlOn 3,803 ,805 ,808 ,810 ,812 3-814 ,817 ,819 ,821 ,824 3,826 ,828 ,830 ,833 ,835 3-837 ,839 ,842 ,844 ,846 3,849 ,851 ,853 ,855 ,857 3,86o ,862 ,864 ,866 ,869 3-871 ,873 ,875 ,878 ,880 3,882 ,884 ,886 ,889 ,891 3,893 -895 ,897 ,900 ,902 3,904 ,906 ,908 ,9" ,913 3,915 я ViW 8Д93 ,198 ,203 ,208 ,213 8,218 ,223 ,228 ,233 ,238 8,243 ,247 ,252 ,257 ,262 8,267 ,272 .277 ,282 ,286 8,291 ,296 ,301 ,3°6 .3ii 8,316 ,320 ,325 ,33° ,335 8,340 ,344 ,349 .354 ,359 8,363 ,368 ,373 ,378 ,382 8,387 ,392 ,397 ,401 ,406 8,411 ,416 ,420 425 .43° 8,434 т;' 30,250 30,360110 30,470;;° 30,581 '" 30,692 "' no 30,802 30,914 II2 31,025 r" 3LI36111 3t,248 112 Зт«3бо 31,472 "a 3L584 1I2 31,697  31,810  112 31,922 32,036 1I4 32,149  32,262  32,376  114 32.490 32,604  32,718  32,833  32,948  114 33,062 33.178 33,293  33,408  33,524 "* 116 33,640 33.756  33-872 "b 33,989 II? 34,106  иб 34,222 34,340 1IB 34,457  34.574 "' 34,692 "8 118 34,810 34,928 "8 35,046 "8 35,165 II9 35,284 "9 118 35'402 35,522 12° 35.641 119 35.760 "9 35,880- 36,000 n3 166,37 „ 167,28 9I 168,20 92 169,11 91 170,03 J I7°'95 04 171,88 93 172,81 93 OQ 173,74 ~ 174,68 H I/75'62 -, I76,56 94 177,50 ll 178.45 g 179,41 * 180,36 l8l,32 * 182,28 9° 183,25 97 184,22 97 97 185.19 . 186,17 98 187,15 98 188,13 98 l8g,I2 99 У 99 IOOII 191,10 " I92,IOIO° 193.Ю I0° 194,10 10° ^^ 101 195,11 1 96,12 101 197,14 102 198,16 102 199,18 102 y* 102 2OO,2O 201,23 I03 202,26 103 203,30 104 IOJ. 2°4'34IOJ 205.38 206'43 2 207,47 \ 2о^5з;^ 209,58 S 210,64 211,71 I07 212,78 I07 213,85 I0? 214,92^ 216,00 77* 9J5'J66 921,7:! 928,4 2 935'22 942,o м 948'86o 955,7^ 962'5!! 969.5 1 976,45; 983,4 ^ 990,5 7 997,6 io°4-7, 7 101 1,9 7a 71 1019,0 1026,3 73 1033,6 73 1040,9 73 1048,2 73 74 Ю55.6 1063,0 74 1070,575 1078,0 75 1085,5^ 1093,1 i Ю0.8 77 iio8,476 ш6д77 1 123,9 78 77 1131,6 1 139,5 '9 7'39 1 155-2 I9 3,2^ 1171<28o 1179,2^ "87,3 g «95-4 g 1203,5 ? 1211,7 1220,0 83 1228,3 f 1236,6 8з I244,9 °3 «4 1253,3 Яе I26l,885 1270,385 1278,8 fj I287'4^ 1 296,0 „' 5°33 ^ 5°79$ 5i25 f 5172^ 5219^ 5266 53T3 JJ 536i 5410;a «seS 5507 50 5557 ^0 5606 49 5656 5° «J 0 -j 5707^ 5758 5809 ' 586o ? 5912 * 5964^3 6017 6070 53 6123 g 6177:: 6231-5 6285 6340 55 63965б 6451 55 6507 56. 57 6564 , 6620 56 6678 S8 6735 57 6793 58 685I 6910 59 6969 59 70296° 7089^ 7149, 7210 6I 7271 ? 7333 f 73952 745/ , 7520^3 7584^ 7647 f4 7711 S 7776 j_ n 0,18182 ,18149 ю ,i8ii633 ,18083 зз ,18051 & 33 0,1 8018 ,17986 V 44 ,17953 /-7^>0 43 ,17921 *^ ,178893° За 0,17857 ,I7825 ЗЭ Ql ,17794 3 ,17762 & .17730 J 0,17699 ,17668 3I ,17637 3I ,17606 31 ,17575- 0,17544 QI ,17513 о ЧО .17483 41 •I7452!0 ,17422 ^ /t 3I 0,17391 ,17361 ^ .17331*; ,17301 ^ 40 ,17271 d y ' 3° 0,17241 , 17212 ^ .I718230 Д7153 J ,17123^ 0,17094 .17065 * .17036* Д7007 "9 ,16978 ^ -9 0,16949 ,16920 ^ ,16892 ^ ,16863 2 ,16835^ 0,16807 \rtTlg* v 16750 ^ ,16722 ,16694 27 0,16667
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 13 6,00-6,50 п 6.ОО ,01 ,О2 .03 ,04 6,05 ,о6 ,07 ,о8 ,о9 6,ю ,и ,12 дз .Н 6,15 ,it> -17 ,18 • *9 6,2О ,21 ,22 .23 -24 6,25 ,26 ,27 ,28 .29 6,30 .3' -32 .33 .34 6,35 .36 •37 .38 •39 6,40 -4' .42 43 ,44 6,45 ,46 -47 •48 -49 6,50 V п 2,4495;» >45 ' о от ,4536 2I •4556 » , _ ? ао ,4a;6ai 2,4597 ,4617я" .463720 .4658 2I ,4678- 2,4698 ,4/18 ж ,4739 " «-I&1 *™С 2-4799 ^9Ж 4«392° ,48fco2r ,4880 ад ро 2,4900 ,4920 ^ ,4940 м 496020 ,498° * 2О 2.5ООО ,5020 *> '5°4°" ,506с20 •508020 20 2,5 ТОО .5I2020 .5Ч020 '5'59~ •З'ЯС 2-5*99 -52I920 6239* ,5259го ,5278 * 2О 2,5298 •53>8" ,5338* ,5357 * '5377 " 2,5397 .54I720 6436* 6456" '5475^ 2,5495 КЮл 7<74б '752 ,759 7 •765 ! ,772 1 7>7?8 ,785 7 ,791 1 -797 ! ,804 I 7,8го ,8i7 7 ,823 1 ,829 6 ,8367 7,842 ,849 7 8_- о ОО , ,8Ы 6 ,868 7 6 7-874 , ,88о 6 ,887 I .893 * ,899 J 7,906 ,9>2 2 ,9i8 б ,Q2S 7 '^ ° 6 ,931 6 7-937 ' ,944 7 ,950 6 •956 J ,962 6 7 7,969 6 ,975 6 ,98t 6 .987 ' 7-994 1 8,ооо ,006 * ,О12 ,oi9 I ,025 ; 8,о3т ,037 ,044 7 ,050 ,о56^ 8,062 3 Vn 1,8171 ,8181 10 ,8 [91 Ю ,8201 10 ,8211 Ю ii 1,8222 ,8232;° ,8242 ю ,8252 ;° ,8262 Ю ю 1,8272 ,8282 10 ,8292 Ш ,8302 ы ,8зи 9 ю 1,8321 ,8331 Г° ,8341 Ш ,835 г Ю •8з°> ;: i,837i n ,8381 10 ,839t ю ,8400 9 ,8410 10 10 1,8420 ,843о 10 ,8440 10 ,8450 '° •8^10 1,8469 ' ,8479 10 ,8489 Ч ,8498 9 ,8508 10 ° 10 1,8518 ,8528 10 '8537Zo ,3547 ° .8557 W9 1,8566 ,8576'° ,8586 10 ,8595 t9 ,8605 ш ° 10 1,86 [5 ,8б24 9 ,8634 г° ,8643 9 ,8653 ;: 1,866з s УТо/г 3-9 ^5 ,9'7 ,9'9 ,921 ,924 3>926 ,928 ,93« >932 ,934 3-936 -939 -94Г ,943 -945 3-947 ,949 ,951 -954 >956 3,958 ,960 ,962 >9б4 ,966 3-9б9 ,97 i ,973 ,975 ,977 3-979 ,981 ,983 ,985 ,987 3,990 ,992 ,994 ,996 3,998 4,000 ,002 ,004 ,006 ,008 4,010 ,012 ,015 ,017 ,О19 4,021 3 VWOn 8,434 ,439 ,444 ,448 ,453 8,458 ,462 467 ,472 ,476 8,481 ,486 ,490 ,495 ,499 8,504 ,5°9 ,5'3 ,5 '8 ,522 8,527 ,532. ,536 ,541 -545 8,550 ,554 ,559 ,5б4 .568 8,573 ,577 ,582 ,586 ,591 8,595 ,6оо ,604 ,609 ,6i3 8,6т8 ,622 ,627 .63t ,636 8,640 ,645 ,649 ,653 ,658 8,662 1 п» Зб.ООО Зб,12012° 36,24012° 36,36l 121 Зб,482 121 120 Зб,6О2 36,724  36-845 ^ Зб.обб 121 37,о88 122 122 37.2Ю 37,332 122 37454 "з 37-577 ' 3 37,700- 37.822 37.946 124 38,069 123 38,192Г23 38.3I6124 124 38,440 38.564 124 38.688 124 38.8.3 125 38,938 2 39,062 39-I88126 39-3 >312! 39 438 12= 39-564 ^ 39,690 39,8i6 ** 39-942 126 40.069 12? 40,196 127 ^ У 126 40,322 4о.450 128 40,577 Г27 4о ;04 127 40,832 ^ 128 40.960 4!.о88128 41.21 б128 41-345 129 4M74S 4Т,б02 4,.732ГЗ° 41,861 129 4L990;29 42,120 13° 130 42,250 п3 2l6,O 2I7.I" 218,2" 2.9,3" 220,3 ^ 221,4 222,5 " 223.6 " 224,8 " 225,9 ;; 227-0 228,1 " 2С9.2 " 230,3 " Ч-.5," 232,6 233-7 " 234.9 12 236 0 " 237,2- 238,3 239-5 " 240,6 " 241,8 12 24з,о ;а 244Д 245-3 " 246,5 247,7 13 248,9 12 и 250,0 25Г.212 252,4 12 253,6 12 254,8 12 12 256.0 257,3 13 25^-5 12 259-7 12 200,9 12 12 2б2,1 2б3,4 13 264 6 12 2б5,8 12 267,1 13 12 2б8,3 269 6 13 270,8 12 272,1 13 273-4 Ц 274.6 и* 1296 1305 9 13^3 1322 у да9 1340 1349 9 '358 1 13Ь7 9 13/6 1 1385 0 1394 9 1403 9 1412 9 1421 9 10 1431 1440 9 1449 9 1459 10о 1468 9 10 1478 1487 9 1497 10 1506 9 I5i610 10 1526 1536 10 т - .f. Ю 1546 Т555 1565 0 °ю 1575 „ 1585 ;° 1595 10 I00611 1616 10 10 1б2б 1б36 10 1б4610 1б57" i667 10 и 1678 1688 ю i699IZ 1709 10 1720 1Т и I73T 1742 » 1752 ;; 1763 1Г 1774- 1785 п3 7776 , 7841 g 79o6g 7972 * 8039^ ОУ66 8 Ю5 8173® 8240 2 8з°82 8377 g 8446 60 8515 * 8585'° 8656 7Г 8727 7; 8798 8870 72 8942 72 9°!5 73 9о8873 73 9161 9235 7* 93Ю 'э 9385 ^ 9461 + 9537 w; 9613^ 9690 77 9768 2 9846 jj 7° 9924 юооз^ 1Со8з^ Ю163^ Ю24381 10324 Яо Ю4о682 10488 ^ I057i? у' 8ч 1°б54 о 0 83 Ю737 Я5 10822 Ь5 юдоб8^ Ю99Г Оэ 86 "^вб Т1ТбЗо7 1 Т25° йя 38* 11425^ "зи* ибоз 1 л од6667 .I66392! дбби28 ,165842 ,16556 оо 2? 0,16529 ,16502^ •1б474 „ ,i6447 ^ ,- 2Т ,1б420 ' 27 0,16393 ^ ,i6367J ,1634° .^313 2 ,1б287 * О,1б2бо .16234 ,1б207 ' .leiSi2: /- 26 '^SS^ 0,16129 , ,16103^ '1б°772б ,16051 ,16026 f? ' 26 0,16000 ,15974 ,15949* Д5924 ^ Д5898 J OJ5873 ,15848 ^ •15823Я! ,15798 5 ^'^ 2S ,!5773 ^ о-г5748 ,15723 J .i56992J •15б74а? '^649; 0-15б252, ,i=;6oi ^ -155/6 25 - оо / 2, ,155Г2 ^5528^ о-155040/( ,1548о^ ,15456^ J ° 24 -154322: ,15408 ^ си- 23 ОД5385
14 6,5 п 6,50 .51 ,52 ,53 ,54 6,55 .56 ,57 ,58 ,59 6,6о ,6i .62 .63 ,64 6,65 ,66 ,67 ,68 ,69 6,70 .71 ,72 ,73 .74 6,75 .76 .77 ,78 ,79 6,80 ,8 г ,82 ,83 ,84 6,85 ,86 .87 ,88 ,89 6,ох> ,9* ,92 -93 -94 6,95 .96 .97 .98 99 7,оо Э— 7,00 VT 2,5495 ж '55*5 * ,Ч5Я4 ОООЧ- ,5SS4 OOOf -5573 j| . 2,5593 n ,5612 I9 ,5632 " *6$2Z •567* ; 2,5690 ,5710s0 ,5729 I9 •5749" ,5768^ 2,5788 ,5807 I9 ,5826 I9 ,5846 ж ,5865 J9 2,5884 .5904 ,5923 '9 -5942 I9 ,5962- 2,5981 ,6000 I9 ,6019 I9 ,6038 I9 ,6058- 2,6077 ,6096 I9 .6115 I9 ,6134 I9 *532 2,6173 ,6192 I9 ,6211 19 ,6230 19 ,6249 19 19 2,6268 ,6287 I9 ,6306 19 ,6325 19 ,6344 I9 19 2,6363 ,6382 J9 ,6401 ^ ,6420 '9 ,6439 I9 19 2,6458 Via1» \ 8,062 6 ,068 7 ,075 J ,081 6 ,087 6 8,093 & ,099 7 ,106 6 ,112 6 ,118 6 8,124 6 ,130 6 ,136 6 Д42 7 ,149 6 8-155 6 ,l6l 6 Дб7 6 -173 6 Д79 6 8,185 6 ,191 7 Д98 6 ,204 6 ,210 6 8,2l6 6 ,222 6 ,228 6 ,234 6 ,240 6 8,246 6 ,252 6 ,258 6 ,264 6 ,270 6 8,276 ? ,283 6 ,289 6 .295 6 ,301 6 8,307 6 .313 6 .319 6 ,325 6 ,331 6 8,337 6 ,343 6 ,349 6 ,355 6 ,361 6 8,367 я Y'n 1,8663 ,8672 9 ,8682 I0 ,8691 9 3701» 1,8710 ,8720 I0 ,8729 9 ,8739" ,8748^ 1,8758 ,8767 9 •8777 x! ,8786 9 3796» 1,8805 ,8814 9 ,8824 I0 ,8833 9 ,8843- 1,8852 ,8861 9 ,8871 I0 ,8880 9 ,8889 9 10 1,8899 ,8908 9 ,8917 9 ,8927 ™ ,8936 9 1,8945 ,8955" ,8964 9 ,8973 9 ,8982 9 10 1,8992 ,9001 9 ,9010 9 ,9019 9 ,9029'° 1,9038 ,9047 9 ,9056 9 ,9065 9 ,9074 9 10 1,9084 ,9093 9 ,9102 9 ,9111 9 ,9120 9 9 1,9129 MATE.V з V f ой 4,021 ,023 .025 ,027 ,029 4-031 ,033 ,035 ,037 -039 4,041 ,043 ,045 ,047 ,049 4,051 .053 ,055 ,058 ,060 4,062 ,064 ,066 ,068 ,070 4,072 ,074 ,076 ,078 ,080 4,082 ,084 ,086 ,088 ,090 4,092 ,094 ,096 ,098 ,TOO ' 4,102 ,104 ,106 ,108 ,109 4,111 Д13 Д15 Д17 .119 4,121 АТИЧЕСЛ 3 VlOOn 8,662 ,667 ,671 ,676 ,680 -8,685 ,689 ,693 ,698 ,702 8,707 ,711 ,715 ,720 ,724 8,729 ,733 ,737 ,742 ,746 8-750 ,755 -759 -763 ,768 8,772 ,776 ,781 ,785 ,789 8,794 ,793 ,802 ,807 ,811 8,815 ,819 ,824 ,828 ,832 8,837 ,841 ,845 ,849 ,854 8,858 ,862 ,866 .871 .875 8,879 <(!!• ТАБЛИ n'J 42,250 42,380 I3° 42,510 I3° 42,641 I3t 42,772 j; 42,902 43,034 i32 2 I-U 43ДЙ з 43,296 32 43,428 J 43.5бо ^ 43,692 ^ 43,824 - 43,957 ™ 44,000 •" 132 44,222 44-356 ;34 44,489 33 44,622 133 44-756 134 134 41,893 45,024 If. 45Д58 34 144 45,293 _~ 45.4*2 45,5б2 45,698 136 45-833 If. 45.968 я 46-io4;g 46,240 46,376 ^ 46, 512 136 46,649 137 46,786 '37 136 46,922 «r 148 47,060 •* 47Д97137 47,334 ;g 47.472 J 47-610 o 47.748 *» 47,886 I38 43-025^9 48дб4 ;39 48,302 48,442 14° 48,581 139 48,720 139 48,860 14° T 140 49,000 ЦЫ я1 274,6 «75,9 I34 277,2 3 278.4'! -79,7- 28l,0 282,3 I3 283, 6 I3 284,9 I3 286,2 I3 13 287.5 288,8 I3 290Д I3 291,4 I3 292,8 H 13 294,1 295, 4 '3 296,7 3 298,1 14 299,4 ;3 300,8 з°2, i13 303.5 14 зо4,8 i3 306,2 i4 13 307.5 308,9 i4 3IO-3 I4 311,7 14 313.0 ;3 314,4 t 315,8 14 317,2 i4 318,6 i4 320,0 i4 321,4 л 322,8 i4 324,2 i4 325.7 * 327,1 H 328,5 329,9 I4 33^4 I5 332,8 I4 334,3 1э 14 335-7 337.2 J5 338,6 14 34° Д ъ 441. ^ I4 d4 5 15 343-0 /z* 1785 „ 1796 1807 1818" 1829 ;: 1841 1852;; 1863 1875 2 1886 " II 1897 12 1909 12 1921 „ i932-ra 1944 M 1956 1967 " 12 1979 12 1991 2003 " 12 2OI5 2027 " 2039 " 205I I2 2064 I3 12 2076 2088 " 2101 I3 2113 I2 2126 I3 12 2T38 2I5I I3 2I63 - 2I76 I3 2l89 13 13 22O2 2215 I3 2228 I3 224T I3 2254 ;3 2267 2280 13 2293 I3 2306 13 2320 *4 J 13 2333 2347 14 2360 I3 2374 14 2387 13 14 2401 /;" To i i ибо пб9 9 1178 9 1187 9 1 1196 9 10 ]2Эб 1215 9 1224 9 1233 9 1243 » 1252 1262 I0 1271 9 1281 10 1291 10 9 1300 I3IO I0 1320 I0 1330 ;° i34o io 10 1350 1360 10 1370 10 1381 X1 1391 10 10 1401 1412 ll 1422 10 1433 IJ I44310- ii 1454 1465 » 1475 I0 1486 " 1497 " ii 1508 1519 JI 153° " T54I11 , _-0 12 1553 „ 1564 1575 " I587 » 1598 » 1610 I2 12 l622 1633 " 1645 I2 I657 I2 | 1669 12 ! 12 i 1681 | i ;; °. 15385 ,15361"* Д533724 ,1^314 3 0 24 . Т529Г ^ ОД5267 ,IS24423 0 24 ,15221 3 , 15198 23 24 ,1^175 0 /D23 ОД5152 ,15129 J Д5106 d iT5±S Д5о6023 0,15038 24 •I50I5 J -I49932. ,14970 23 .14948^ 0,14925 л 49°3 22 , 14881 22 Д4859 22 ^483722: 0,14815 Д479322 Д4771 .14749 ^ .14728 2I 22 ОД4706 Д4684 22 ,I4663 2' Д4641 " , 14620 21 21 ОД4599 Д457722 Д4556 ai •Д453521 .1454 ai 21 0,1 4493 ,14472 2t ,14451 2J Д443021 ,14409 2l 21 0,14388 Д4368 *> Д4347 21 ,14327 ^ ,14306- 20 0,14286
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 15 7,00-7,50 п 7-°° ,OI ,02 -03 ,04 7,05 ,об ,07 ,о8 ,09 7,10 ,и ,12 дз Д4 7,14 ' ^ Дб Д7 ,18 J9 7,20 ,21 ,22 -23 .24 7-25 ,2б ,27 ,28 ,29 7-30 -31 -32 ,33 -34 7 .35 ,36 .37 .38 •39 7-40 41 ,42 -43 •44 7-45 -46 •47 ,48 .49 7о° V7T 2,6458 ,6476 8 •6495 о ,6514 ' ,б5зз i 2,6552 m .6571 11 ,6589 18 ,6608 19 ,6627 19 19 2,6646 ,6665 19 ,6683 18 ,6702 19 ,6721 *9 iB 2,6739 ,6758 19 ,6777 19 ,6796 19 ,6814 18 19 2,6833 ,6851 18 ,6870 '9 ,6889 '9 ,6907 l8 !9 2,6926 ,6944 l8 ,6963 *9 ,6981 l8 ,7000 I9 19 2,7019 .7037* •7°55 I ,7074g ,7092 l8 *9 2,7111 ,7129 18 ,7148 *9 ,7166 18 ,7185 19 ' °i8 2,7203 ,7221 l8 ,7240 *9 ,7258 l8 ,7276 >8 19 2,7295 - ,734 8 ,7331 l8 .735<>2 ,7368 ;8 2,7386 VlQn 8,367 6 ,373 I '379' ,385 ' ,390 5 О 8,396 ,402 & ,408 6 ,414 * ,420 6 6 8,426 .432 * .438 6 ,444 ! ,450^ 8,456 л ,462 6 ,468 6 ,473 5 ,479 * о 8,485 л ,49i 6 ,497 * ,503 * '5°96 8,515 л ,521 6 ,526 5 •S32 ! 'S38 6 о 8,544 л >552 6 ,556 * ,562 6 ,567* 8,573 . ,579 * ,585 * ,591 * .597 * 8,602 ,608 б ,6i4 6 ,620 6 ,626 6 5 8,631 ,637 * ,643 I ,649 ' ,654 * 8,660 3 'V7T 1,9129 ,948,9 ,9148*; .947 ; ,9166 9 9 1,9175 ,9184 9 ,9193 9 ,9202 9 ,9211 9 9 I,922O ,9229 9 ,9238 9 ,9247 9 ,9256 9 9 1,9265 ,9274 9 ,9283 9 ,9292 9 ,9301 9 9 1,93Ю ,9319 9 ,9328 9 ,9337 9 .9345 8 1-9354 ,93бЗ 9 ,9372 9 ,938i 9 ,9390 9 9 L9399 ,9408 9 ,9416 8 ,9425 9 ,9434 9 9 1-9443 ,9452 9 ,9461 9 •*'*. a ,94б9 8 ,9478 9 1,9487 ,9496 9 ,9504 I ,954 * ,9522 9 9 I.953I -9539 ,9548 9 ,9557 I '9566 * 1.9574 3 VlQn 4,121 ,123 ,125 ,127 ,129 4,41 ,43 ,45 -47 ,49 4,141 .143 Д45 .147 Д49 4Д51 Д52 ,154 ,156 Д58 4,160 ,162 ,164 ,166 ,168 4,170 ,172 Д74 ,176 Д77 4Д79 ,181 ,183 -185 ,187 4,189 ,191 Д93 Д95 ,196 4Д98 ,200 ,202 ,204 ,206 4,2O8 ,2IO ,212 ,213 ,215 4,217 3 VlOOn 8,879 ,883 ,887 ,892 ,896 8,900 ,904 ,909 ,94 .917 8,921 ,925' ,929 ,934 ,938 8,942 ,946 ,950 .955 ,959 6,963 .967 •971 .975 ,979 8,984 ,988 ,992 8,996 9,000 9,004 ,008 ,012 ,016 ,021 9-025 ,029 ,033 ,037 ,041 9.045 ,049 ,053 ,057 ,06 1 9-065 ,069 ,073 ,078 ,082 9,086 n3 49,000 49,140 14° 49,280 I4° 49,421 141 49,562 ;4; 140 49,702 49-844 % 49.985 4 50,126 HI 50,268 i42 ° i42 50,410 5°'552 4* 50,694 % 50,837 I43 50,980 143 3 >y 142 51,122 51,266 I44 51,409 '« 51-552 143 51,696 i44 144 51,840 51,984 i44 52,128 i44 52,273 I45 52,418 I45 144 52,562 52,708 I46 52,853 I45 52,998 I4l 53Д44 *4' 146 53.290 53,436 H6 53,582 I46 53,729 147 53-876 M7 54'°22 MB 54,I70 * 54,317 147 54,464 2J 54^ 54.760 54,908 I48 55.°56 ? 55-205 49 55,354  14» 55-502 55'652 15° 55-801 149 55.950^ 56,100 Г5° 0 i5o 56,250 я« 343,0 344>5i! 345,9 * 347,4 * 348,9^ 350,4 35L9 ! 353,4 '. 354,9 * 356,4 JJ 357,9 359,4 5 360,9 J5 362,5^ 364.0 5 Зб5,5 , Зб7Д r' 368,6 15 370,1 ^ 371.7 ? 373.2 374.8;' 376,4' 377-9 * 379.5^ 381,1 382,7 1б 384,2 X5 385,8^ 387,4^ 389,0 390,6^ 392,2^ 393,8 ^ 3954;: 397Д , 398,7;' 400,3 * 401,9 l6 403,6 H 405.2 406,9 г\ 408,5 1б 4IO.2 I7 411,8 1б I? 445 415,2 17 416,8 1б 418,5;' 420,2 7 *7 421,9 Л4 2401 2415 I4 2429 ;4 2442 1з з«6;: 2470 2484 14 2498 14 2513 15 2527 14 14 2541 2556 15 257° I4 2584 14 2599 ч Т5 2614 2б28 14 2643 J5 2658 Z5 2672 I4 15 2687 2702 I5 2717 I5 2732 ^ 274e;5 2763 2778 I5 2793 X| 2809 l6 2824 J5 !& 2840 2855 ^ 2871 l6 2887 l6 2903 ;6 2918 2934 *' 2950 ^ 2966 i6 2982 i6 i? 2999 , 3015 T' 3031 l6 3048 i7 3064 i6 J7 3o8l 3097'! 3114 г\ 3130 10 3^47 I? 17 3164 /25 10 1681 1693" 1705" 1717" 12 1729 " 13 1742 T2 T754 " 1766" 1779 13 14 1792 6 1У 12 1804 I8l7 I3 I830 I3 1843;33 i856 ;3 1869 1882 хз 1895^ 1908 3 1922 * *3 I93§ 14 1948 3 1962 I4 1976 ;4 1989 3 ^^i4 2003 2017 4 2031 4 2045 * 2059 T4 2073 .. 2087 i4 2IO2 I5 2II614 2130 ;4 2I4S f 15 2l60 5 2174 ^ 2i89 2204 э i5 2219 2234 |? 2249 „ ^4 6 2280 15 2295 ^J ie 2зт° 2 2326 2342 is 2357 j 237? i n 0,14286 ,14265 3I -14245^ , 14225 ^ ~ ° 20 Д42о5з1 0,14184 .14164» ,14144 2O Д4124 Д4Ю4 ^ ОД4О85 ~ r 20 Д4065 ° 2O Д4°45 J 2O ,14025 g 10 ,I4006 ' 20 0,13986 .13966 ^ ,4947 * ,4928^ ,13908 ^y 19 0,13889 -4870 ^ Д3850 ,4331 H ,13812 y э 19 0,4793 Д3774,; Д375519 .4736 * -4717 18 0,4699 I0 .13680 2 .13661 2 -4643,9 .4624 I9 0,4605 I8 Д3587 I8 .4569 I9 .4550 18 Д3532 I8 0,1354 I9 .13495 18 .4477 л .4459 18 Д3441 18 0,4423 л Д3405 I8 .4387 л .4369 l8 Д3351 :8 0,13333
16 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 7,50-8,00 п 7-5° oi •52 •53 •54 7о5 .56 ,57 -58 .59 7>6о .6г ,62 .63 .64 7-65 ,66 ,67 ,68 ,69 7-70 -71 -/2 -73 -74 7-75 .76 ,77 .78 ,79 7,8о ,8т ,82 .83 .84 7,85 ,86 .87 ,88 ,89 7-90 .91 -92 •93 .94 7,95 ,96 •97 ,98 ,99 8,00 У1Г 2,7386 ,7404 '8 ,7423 9 -7441 8 •7459S 2,7477 тЯ -7495 18 •75 ^2 -7532 * .7550 ;; 2,7568 -7586 * ,7604 Ч ,7622 l8 ^ 11 2-7б59 ,7677 18 ,7695 8 -7713 8 •77312 2,7749 ,7767 8 ,7785 8 -7803 8 ,7821 l8 ' 18 2,7839 ,7857 l8 ,78/5 l8 -7893 8 ,79«* 2,7928 ,7946 ;8 .7964 8 ,7982 8 ,8000 i8 18 2,8078 ,8036 '8 ,8o54 ;8 '8071 8 ,8o89 ;8 2,8107 ,8I25>8 ,8l42I7 ,8160 18 ,8178 ;8 2,8196 ,8213 ч ,8231 18 ,8249;' .8267 18 ч 2^284 VlQn 8,660 л ,666 6 ,672 ,678 6 ,683 * 8,689 ,695 * ,701 f '7°66 ,712 ; 8,718 ,724 * ,729 5 ,735 >/^o 6 ,741 5 8,746 ,752 ! ,758 « ,764 * ,769 * 8,775 6 ,781 6 ,786 5 -792 * ,798 J 8,803 ,809 J ,815 6 ,820 5 ,826 6 6 8,832 ,837 5 ,843 * ,849 6 ,854 1 8,860 ,866 6 ,871 J -877 * ,883 6 8,888 ,894 ' ,899 I ,905 , * 8,916 ,922 ,927 J ,933 6 ,939 . О 8,944 3 У7Г i,9574 ,9583 * ,9592 I ,9600 8 ,9609 9 9 1,9618 ,9626 8 ,9635 1 ,9644 9 ,9652 8 1,9661 ,9670 9 ,96/8 8 ,9687 9 ,9695 8 1,9/04 '9713 8 ,9721 8 ,973° I ,9738 8 1-9747 _ -9755 8 -9/64 I ,9772 ° ,978i 9 1.9789 ,9798 * ,9806 8 ,9815 9 ,9823 8 1,9832 ,9840 s ,9849 I ^S? * -9866 9 1,9874 ,9883 9 ,9891 8 ,9899 I ,9908 9 1,9916 -9925 9 ,9933 о ,994* I ,9950 I 1,9958 ,9967 I ,9975 J ,9983 8 1,9992 I 2,0000 8 Kion" 4,217 ,219 ,221 ,223 ,225 4,227 ,228 ,230 ,232 -234 4.236 ,238 ,240 ,241 -243 4.245 -247 ,249 ,251 ,252 4,254 ,256 -258 ,2бО ,262 4.264 ,265 ,267 ,269 ,271 4,273 ,274 ,276 ,278 ,280 4,282 ,284 ,285 ,287 ,289 4,291 ,293 ,294 ,296 ,298 4-300 ,3°2 ,3°3 ,305 -3°7 4,309 S VlOOn 9,086 ,000 ,094 ,098 ,102 9,I06 ,110 ,114 ,118 ,122 9,126 -IS0 Д34 ,138 Д42 9,146 -IS0 ,154 -158 ,l62 9,166 Д70 ,174 ,178 ,182 9,185 ,189 ,193 ,397 ,201 9,205 ,20g ,213 ,217 ,221 9,225 ,229 ,233 ,237 ,240 9,244 ,243 ,252 ;25б ,260 9,264 ,268 ,272 ,275 ,279 9,283 i n> 56,250 56.400 '5° 56,550 ;* 56,701 j; 56,852 ? 57,002 57,154 15* 57,305 э 5M56 ^ 57,608 - 57-760 57,912 '52 58,064 * 58,217 ъз 58,370 ;g 58,522 58,676 '54 58,829 I53 58.982 I53 59,136 ;« 59-290 59444 ^ 59-508 ». 59-753 T~ 59,908 15э ЭУУ^ 154 6о,об2 6o,2i8 I56 60,373 '!! 60,528 l3^ 60,684 '5б 15б 60,840 6o,996 I56 61,152 I56 61,309 I57 61,466 I57 156 61.622 61,780 I58 61.937 I5? 62,094 ;^7 62,252 ;g 62,4TO 62,568 ;jj 62,726 158 62.885 159 63,044 ;» 63,202 63.362 ;2 63,521 ^9 63,680 ^ 63,840 % 64,000 i Л3 421,9 т„ 423.6 ' 425-3 427-o ' 428,7 ;; 430,4 43*i 7 433-8 435-5 'I 437-2^ 439.o 440-7 Ч 442,5 '8 444,2 '7 445,9^ 447-7 449-5 l8 4^-2;2 453-0 r8 454,3 ;8 456,5 _ 458.3 ;8 460,1 i8 461,9 l8 463,7 ;8 4?5>5 18 467.3 18 469,1 ;8 470,9 8 472,7 ;8 474,6 476,4 i8 4/8,2 l8 480,0 l8 48L9;9 483.7 485-6 I9 487,4 l8 489-3 I9 49^1 493.0 494,9 I9 496,8 I9 498,7 19Q 500,6 I 502,5 5044 \90 506.3 9 508.2 I9 5^2 512,0 n* 3164 „ 3l8l X7 3198 ]l 3215 3232 ^ 3249 . 3267 8 3284 '7 3301 ч 3319;; зззб 3354* ЗЗ/i |/ 3389 8 3407 1 3425 18 3443 8 346i 8 3479 8 3497 11 35T5 3534 ;9 3552 8 3570 l8 3589 ;9 3608 3626 l8 3645 19 3664 I9 3683 I 3702 3721 19 374o; 3759 9 3778 9 19 3797 о„ 3817 0 3836 19 3856^ 3875;: 3895 *> 39'5 3935 3955 3974 29 3995 ^ 4°'C lo^- 4OS5 ""V 21 4076 ^ ' 20 ^4096 _«f 10 2373 тЛ 2389 ll 24°5 2421 J° 2«7;: 24-^3 Ifi 2469 l6 2486 ч 2502 25I9.J 2^6 4* 2569 7 2^86 '7 2603 J7 2620 2637 * 2654 ' 2б72 '8 2689 Ц 2707 2724 ;j 2/42 8 2760 8 2778 ;8 2/96 2814 8 2832 8 2850 l8 2869 ;9 2887 2906 i9 2924 i8 2943 ;9 2962 y 19 2981 3000 ig 3019 ;9 3038 * 3°58- 3077 20 3097 ,- 31162 3-36^ 3'56^ 3176 » 3,96^ 32 гб20 ,-20 3236 325C 3277 i л одзззз ,13316 ' ,13298 ! ,13280 J ,13263 J ОД3245 „ ,13228 7 ,13210 ,13193'' ^15* 0,13158 -13141 ' ,13123 „ ,13106 ' .13089^ 0,13072 ^3P55 H .13038;' ,13021 ' ,13004 T{7 0,12987 ,12970 I7 Д2953 2 '12937 ,12920 ' 17 0,12903 16 ,12887 ,12870 1? ,12853 ч Д2837 ;: 0,12821 ,I2804 Ч ,I2788 l6 ,12771 2 .12755 1б 0,12739 16 ,12723 ,12706 Г7 >- ID ,12690 ' .12674 ;66 0,12658 ,12642 z* ,12626 1б ^ 16 ,12610 ° Д2594;5 OJ2579 I6 .12563 , ,12547 I6 J253^ 5 •125'6 ^ 0,12500
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 17 8,00-8,50 п 8,00 ,О1 ,О2 >°3 ,04 8-05 .си .°7 ,о8 ,09 «до ,11 ,12 ,13 ,Ь 8Д5 дб ,17 ,18 ,19 8,20 ,21 ,22 ,23 ,24 8,25 ,26 ,27 ,28 ,29 8,30 -зг -32 .33 .34 8,35 ,36 .37 ,38 -39 8,40 .41 ,42 -43 .44 8-45 ,46 ,47 ,48 ,49 8,5о У7Г 2,8284 ,83о2 ; ,8320 ,8337 .8355J 2-8373 т ,839° ,8408 ,8425; ,8443 ^ 2,8460 .8478 ^ •8496 „ ,8513 Ц «8531^ 2,8548 a ,85бб J -8583 ' ,86oi l8 ,8618 ;? 2,8636 .8653 2 ,867i i8 ,8688 I? ^<l 2,8723 ,8740 I ,8758 * ,8/75 ' ,8792 ;? 2,88io ,8827 I7 ,8844^ ,8862 l8 ,8879 I7 17 2,8896 ,8914 8 ,8931 7 ,8948 1? ,8965 2 2,8983 ,9000 *7 ,90I7 |7 ,9°34 'I ,9052 ;8 2,9069 ,9086 i? ,9103 1? ,9120 i? ,9138 ;8 2,9155 VW 8,944 л .95°° '955 ! '96l6 ,967 I 8,972 ,978 * .983 I ,989* 8,994 g 9,000 ,006 6 ,011 5 ,0176 ,022 5 6 9,028 ,033^ ,039* ,0445 '°5°5 9,055 6 ,o6i6 ,066 5 ,072 6 ,077 g 9,083 ,088 5 ,094 6 ,0995 Д°55 9,110 ,u66 ,121 5 ,127 * ДЗЗ* 9.138 ,143;? ,149 6 Д54! ,i6o6 5 9.165 Л7*6 ,I76 5 ,I826 ,187 5 5 9Д92 , ,198 6 ,203 5 ,209 6 ,214 5 9,220 3 У7Г 2,0000 ,0008 ' ,0017 ' ,0025 ' ,0033 9 2,0042 -0050 ,0058° ,0066 8 ,0075s 2,0083 ,0091 ,0100 - ,0108 ,oii68 2,0124 ,0132 ,OI4I 9 .0*49 : ,0157 J 2,0165 ,oi73 8 ,0182 9 ,0190 8 ,0198 8 2,0206 ,0214 8 ,0224 ^ 0 ,0231 ° -0239 я О 2,0247 ,0255 g ,02б3 8 ,027I 8 ,0279 » 2,0288 ,0296 8 ,0304 8 ,0312 ° ,0320 8 2,0328 ,0336 8 ',0344* ,0352 8 ,0360 8 2,0368 ,0376 * ,0384 8 ,0392 ,0400 ° О 2,0408 3 rioF 4,309 ,311 ,312 ,314 ,316 4,318 ,,320 ,321 ,323 ,325 4,327 -329 ,330 ,332 ,334 4,336 ,337 ,339 ,341 ,343 4,344 ,346 ,348 ,35° ,352 4,353 ,355 -357 ,359 ,360 4,362 ,364 ,366 ,367 ,369 4'37i ,373 ,374 ,3/6 ,378 4,38o ,38i ,383 ,385 ,386 4.3-38 ,390 ,392 ,393 ,395 4,397 a VlQQn 9.283 ,287 ,291 ,295 ,299 9,302 ,3°6 ,310 ,314 ,318 9,322 ,326 ,329 -333 ,337 9,34i ,345 ,348 ,352 ,356 9чЗбо ,364 ,368 •371 ,375 9,379 ,383 ,386 ,390 -394 9-398 ,402 ,405 ,409 ,413 9,417 ,420 ,424 ,428 -432 9-435 -439 ,443 -447 -45° 9454 ,453 ,462 465 ,469 9473 ri1 64,000 64,160 1б° 64,320 f i 64,481 f J 6^ So \ 64,802 1 64,964 ^ 65'125 Tt 65,286 *' 65'448 2 65,610 65,772 f 65-934 f 66,097 1бз 66,260 1бз 162 66,422 66,586 1б+ 66,749 ^ 66,912 1б3 67,076 ^4 164 67,240 67404 '4 67.568 ^ 67-733 J 67,898 I6° 164 68,062 68,228 l66 68,393 f 68,558 ** 68,724 l66 • y ^ 166 68,890 69,056 ^ 69,222 l66 69,389 ^7 б^'55б 2 69,722 69,890 l68 70,057 ^ 70,224 I07 70,392 ^ 70,560 70,728 l68 70,896 l68 71,065 *9 71,234 2 71,402 7I,572 I7° 71,741 ^ 71,910 l69 72,080 1?0 170 72,250 n3 512,0 513,9 ^ 5^5,8^ 517,8 ^ IO 519,7 y 0 У>/ 20 521,7 523.6 2 525,6 ^ 0 J iq 527,5 У ° ' ° 20 529'5I9 531,4 533-4 2° 5354 537-4 2° 539-4- 54i,3 543,3 0 545.3 0° 547-3 ° 549-4^ 5514 20 553-4* ^__ . 20 5^-420 557-4 vjky' i 559,5^ 56l'5OT 563-6 2I 565,6- 5б7'720 569,7- 57i,8 21 f7?1?» 575- 9 578,0 2 580'1:; 582,2 584.3 :; 586,4 2I 588,5 2I 590,6- 592,7 9 594,8 2I 596'9" 599,i 22 60I.221 22 603,4 605,5 ^ 607, 6 2I 609,8 22 6l2,023 21 6l4,I n4 4096 OT 4117 4137 4158 2I 21 4179 ^ '^ 20 4199 21 4220 424I 2I 4262 2I **з: 4305 ^21 4326 21 4347 22 4369 21 4390^ 4412 4434 22 4455 ' W7 4499 22 4521, ' 4543" 4565 22 458823 4610 22 23 4633 4655 22 4678 23 4700 22 4723*3 4746 4769 2l 4792 23 4815 23 48382 4861 4885 2i 4908 23 4931 23 4955- 4979,, 4002 3 5026 24 5°5°!! 50743 5098 5122 24 5^73 5I7iS 5IO° ,4 5220 /z5 10 j 3277 3297!° 3318 2 3339 ЗЗбо- 338o 3402 3423 3444" 3465 - 3487 3508 2I 3530 22 3552 22 3574 :: 3596 36i8 » 3640 2a 3662 22 3685^ 3707 o 3730 з 3753 23 3776 23 37992 3822 3845 23 3868 23 3892 24 3915 ;3 3939 2Д 3963 2 3987 4011 4 40353 4059 , 4o83 24 4108 ° 4T33^ 447 1 4182 4207 25 4232 25 4257 ^ 4283- 4308 26 4334 2! 4359 "I 4385 44" 26 4437 l я i 0,12500 ,12484 ,12469 x* IO ,12453 ,124384 0,12422 ,12407 JJ ,12392 -? ,12376^ ,1^1 s 0,12346 ,12330 ,12315 4 ,12300 ' ,12285 ? 0,12270 ,122554 ,12240 .12225 « ,12210 * *o 0,12195 IS ,12180 * 'I2l65xJ ,12151 -12136 15 0,12121 ,12Ю7 ,12C92 -12077 ,12обз I5 0,12048 I4 ,12034 ,12019 14 , 12005 15 ."990,4 °,IT976I4 ,11062 I5 ,"947 14 .И933 14 ,"9'9i4 0,1190514 ,1189115 л 1876 ч ,11862 ч ,11848 I4 °.n834I4 ,Il820I4 Л18с6 ^ ,11792 I3 ,79 14 0.11765 . TOM 1, кн. 1 1814
18 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 8,50—9,00 n 8,50 .51 «S2 ,53 ,54 8,55 ,56 ,57 ,58 ,59 8,60 ,61 ,62 ,63 ,64 8,65 ,66 ,67 ,68 ,69 8,70 ,7i ,72 ,73 ,74 8,75 ,76 ,77 ,78 ,79 8,80 ,81 ,82 .83 ,84 8,85 ,86 ,87 ,88 ,89 8,90 ,91 ,92 .93 ,94 8,95 ,96 ,97 ,98 .99 9,00 У7Г 2,9i55 ,9172 ' ,9189 1? ,9206 I7 -9223 I] 2,9240 -9257 'I .9275 ! .9292 ' 9409 ^ * I? 2,9326 -70 17 .9343,; .9360 I .93774 .9394 I7 2,9411 ,9428 7 ,.7-Г r_ ,9445 ' ,9462 T/ 17 -9479 x7 2,9496 n ,9513,5 .9530/ -9547 I '9563* 2,958o -9597 z ,9614 ,7 ,9631 ! ,9648;; 2,9665 ,9682 I7 ,9698;! ,9715 ; -9732 x7 2,9749 „ -9766 ' .9783 7 .9799 „ ,9816 1? ^ 17 2,9833 „ .9850 7 ,9866 l6 ,9883 n ,9900^ 2,9917 I6 -9933 ,9950 ' ^ 17 ,9967 ^ 2,9983;' 3,0000 KlOn 9,220 ,225 5 ,230 * ,236 6 ,24I J 9-247 2ч2 5 ' ° ч ,257 " ,263 * ,268 5 6 9,274 ,279 ^ ,284^ ,290 ,295 I 9-3oi ,306 J ,3H 1 ,317 ,322 э 9,327 6 .333 , ,338 5. ,343 I ,349 . D 9-354 ,359 ^ ,365 I ,370 ^ от 5 -3/5 б 9,38i ,386-5 ,39i * -397 * ,402 э 9-407 , ,4i3 J ,4i8 5 ,423 ^ ,429 5 9,434 . ,439 i ,445 . ,45° J -455 I 9,460 ,466 6 ,47i J '476 5 ,482 ; 9.467 i 3 VT I 2,0408 ,0416 ,0424 я -0432 ! ,0440 8 2,0448 ,0456 ! ,04б4 о ,0472 8 ,0480 1 2,0488 ,0496 1 ,0504 я ,0512 ! ,0520 fi 2,0528 '°536 J ,0543 7 ,0551 I .0559 8 2,0567 .0575 s ,0583 g ,0591 I .0599 " 2, 0606 .0614 I ,0622 8 ,0630 8 ,o638 ; 2,0646 ,0653 7 ,0661 8 ,0669 8 ,0677 8 , // g 2,0685 ,0692 7 ,0700 ! ,0708 8 ,0716 I 2,0724 ,0731 I ,0739 " -0747 я .°755 J 2,0762 ,0770 ,0778 B ,0785 1 ,0793 8 2,0801 3 YiOn 4-397 .399 ,400 ,402 ,404 4-405 .407 ,4°9 ,411 ,412 4,414 ,416 ,417 ,4J9 ,421 4,423 ,424 ,426 ,428 ,429 4,43i ,433 ,434 ,436 ,438 4,440 ,441 '.443 .445 ,446 4,448 ,45° .451 •453 -455 4-456 ,458 ,460 ,461 ,463 4,4б5 ,466 ,468 ,470 ,47 1 4,473 .475 .476 ,478 ,480 4,481 3 Ywon \ 9-473 ,476 ,480 ,484 ,488 9-491 ,495 ,499 ; .S02 ,506 9-5TO ,5T3 ,5i7 .S2* ,524 9,528 .532 -535 .539 -543 9,546 -55° -554 -557 ,561 9-565 .568 .572 .576 .579 9.583 ,586 ,59° •594 ,597 9,601 ,605 ,608 ,612 .615 9.619 ,623 ,626 ,630 ,633 9-637 ,641 .644 ,648 ,651 9-655 n3 72,250 72,420 I7° no 72ЛОО ' 72,761 171 72,932;^ 73,102 73,274 2 73-445 7 73,616 I71 73.788 ? 73,9бо 74-132 7~ 74,304 '- y-jo 74-477 '73, 74,650 173 /ч ° 172 74,822 74,996 ^ 75,i69 173 1ТЧ 75.342 « 75.516 74 /0° 174 75,690 75.864 ? 76,038 I74 76,213 I75 76,388 175 174 7б'5б2 тпЛ 76,738 ! 76,913 HI 77,088 I7^ 77,364 ;* 77,440 77,6l6 1?6 77,792 ;7° 77,969 1^1 78,322 78,500 ' 78,677 I77 * * * "ПТ 78,854 77 ' ^^ 178 79,032^8 79-2Ю 79,388 1?„ Iy **?? 178 79,566 ' '-^'0 I7Q 79-745179 79-924^ 80,102 80,282 IB° 80,4б1 1?9 8o,64o ;g 80,820 j^ 81,000 ?г3 614,1 616,3 22 618,5 22 620,7 22 ^C 0 21 622,8 22 625,0 , 00 627,2 ~ 629,4 22 631-6 22 633-8- 636,1 638,3 22 /^ 2^ 640,5 642,7 22 645-0- 647,2 649-5 23 651-7 22 б54,о 23 656,2 22 23 658,5 660,8 23 663,1 23 665,3s2 667 ,6 23 23 669.9 672,2 23 674-5 2'3 676,8 23 679,2 24 681,5 683,8 23 686,1 23 688,5 24 690,8 23 24 693,2 695'5!! 697,9s! 700,2 3 702,6 24 . 24 705,0 Us23 709,7^ 712,1я4 ^4.5 :: 7l6'9o, 719,3 2 721,7 4 724,2 25 726,6 24 1 24 729,0 >!< i 5220 i 5245 2° О "TO „ . 1 5269 : i 5294 " 2S ! 5319 ° | Ol5 ^25 I 5344,,. ! 5369 I- ! 5394^ 5419 "? ОТ ? 26 5445 a. 5470^ 5496 О f^ 24 5521 ^ 00 26 5547 26 5573 25 5593^ 5624 , ° , ^ 26 5650 , 5676 2б о ' 27 5703 26 5729 , O> 7 26 5755 27 5782!I 5808s! *-*_ 27 5835 2?7 5862 5889?, 59i6 "' 07 2_ 5943 2 5970 27 5997 2^ б0^^ 6052 ? 27 6o792o 6107 28 ' 27 6l34 28 6162 2 6l9° я 62I82: , -r s8 6246 2g 6274 28 6302 ?33I28 6359 20 6388J 6416 6445 !? 54745 6503!! 65322 6561 и5 10- | 1 443726 1 44бз2 4489 * 4516^ 4542 2? 45б9 2 27 4596 4 4623" 4б5°27 4677 Г7 47°4 4732 28 ^'° 27 4759 J 4787 * 48<з 4843^3 4871* 4899$ 4927 _ 4956 2 4984 '•^ ' '->ci 5013 О ^00 5042 "У О Т 20 5071 J ' 00 5100 ~* 0 29 512920 5Т5в? 5*88 ? 52182 5247; 5277 „0 5307 3 5338 3 \J\J*J *v» 5368^ ••" ~ чо 5398 33i 5429 „ 54бо31 ОТ „i 5491 0 31 5522° 00 „I 5553 у 5584 „ 5б1б3" 5б4?? 5б79 О ' ^ 42 57 и о/ 32 ^744 о/то „2 5775* 5807 3 *-' ' оо 584о J 5872^ 0 ' 33 5905 i л 0,11765 14 ,И75 1 ,4 Д1737 .И723 ,4. ,117-1° 14 0,Пб9б ,11682 Ч ,11669 13 ,иб55;' ,11641 4 т 13 0,Il628 ,n6i4 ;t ,n6oi '-* ,11587 ;3 ,11574 J3 0,11561 ' J 14 ,11547 ,3 .11534 1Ч ,11521 14 ,°7 13 о,И494 „ ,11481 ' Д1468 * •II455 13 Д1442 i3 0,11429 ,11416 13 ,И403 13 ."зэо 13 Д1377 13 0,11364 J3 Д1351 к» ,38 13 ,*5 13 ,i2I3 0,11299 12 ,87 13 ,11274 13 ,11261 12 Д1249 J3 0,11236 ,3 ,И2231а ,11211 13 ,11198 Ia ,11186 ,3 о,Ш73 i2 ,iu6i I3 ,11148 ia ,i613 Д3„ один
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 19 9,00—9;50 п 9,оо ,О1 ,02 ,03 ,04 9-°5 ,06 -07 ,о8 ,09 9,ю ,п ,12 ,13 ,14 9.15 Дб Д7 До .19 9>2О ,21 ,22 -23 -24 9.25 ,26 ,2? ,23 ,29 9,3о ,3i ,32 ,33 -34 9-35 ,36 -37 •38 -39 9,4° ,41 ,42 -43 .44 9.45 ,46 .47 ,48 ,49 ?-5° Y7T 3,оооо ,ooi7 17 ,оозз 1б ,0050 17 ,0067 1? ' i6 3,0083 oico 17 оиб16 0133 1? 01^0 1? 0 1б 3-0166 ,ох8з 17 ,0199 1б ,0216 17 ,0232 1б I? 3,0249 , ,02б5 1б ,0282 17 ,0299 17 ,о315 ;6 3-0332 ,0348 1б ,о36410 ,0381 17 ,0397^ 3,0414 , ,0430 1D ,0447 х? ,o46316 ,0480 *7 16 3,0496 , ,0512 10 ,0529 17 ,0545 * ,05б! 1б i? 3,0578 л ,0594 '! ,061 о16 ,0627 1? I ,о643 « 3,об59 ,0676 *7 ,0692 1б ,0708 1б ,0725 *7 3,0741 л ,0757 ^ ,0773 1б ,0790 1? ,о8о6 1б i6 3,0822 YlGn 9.487 ,492 5 -497 5 ,503 * ,508 5 9,513 е ,518 s ,524 -529 ~ -534 * 9-539 , ,545 ; -550 ? -555 I ,560 5 9-566 -571 5 ,576 5 ,58i 5 ,5865 9-592 -597 5 ,602 5 ,607 5 ,612 5 6 9,6 18 ,623 5 ,628 5 ,633 5 ,638 5 9-644 ,649 5 ,654 5 ,659 5 ,664 5 о 9,670 -675 5 ,68о 5 ,685 5 ,690 5 5 9-695 , ,701 6 ,706 5 ,711 s ,716 5 5 9,721 ,726 5 >73i f ,737 6 ,742 5 5 9,747 ! * ^~ 2,o8oi ,0809 8 ,0816 7 ,0824 8 ,0832 8 7 | 2,0839 я ,0847 1 ,о855 8 ,0862 7 ,0870 8 ' 8 2,0878 'Ч885 I ,о*93 J ,0901 ° ,ооо8 7 ^ 8 2,0916 ,СЮ2Ч 7 ° я ,0931 : ,0939 ,0946 7 2,0954 ,0961 7 ,0969 8 ,0977 ,о984 7 о 2,0992 ,0999 7 ,1007 ,ioi4 7 ,1022 ° 7 2ДО29 ,Ю37 8 ,1045 ,1052 7 добо 8 7 2,1067 ,Ю75 8 Д082 7 ,1090 8 ДОО.7 7 ^' 8 2,1105 ,1112 7 ,1120 8 ,1127 7 ,И34 1 2,1142 ,9 7 ,1157 8 ,Il64 7 ,1172 8 7 2Д179 3 /Юя 4,481 ,483 ,485 ,486 ,488 4,490 -491 ,493 ,495 -496 4-498 .5°о -501 -5°3 -505 4-5°6 ,5о8 -509 >5" -513 4-514 -516 -518 ,519 ,521 4-523 -524 ,526 ,527 -529 4.531 ,532 ,534 >53б -537 4-539 -540 ,542 .544 -545 4,547 ,548 .550 -552 ,553 4,555 -55б ,558 ,5бо ,5б1 4.5бЗ i 3 YlQun 9,655 ,658 ,662 ! ,666 ,669 9-673 ,6/6 ,680 ,683 ,687 9,691 -694 ,698 ,701 ,705 9,708 ,712 -715 -719 ,722 9,726 ,729 -733 ,736 -740 9-743 .747 .75° ,754 ,758 9.761 ,764 ,768 .771 ,775. 9,778 ,782 ,785 ,789 -792 9,79б ,799 ,803 ,806 ,810 9,8i3 ,817 ,820 ,824 ,827 9,830 i «3 | 8i,ooo 81,180 18° 81,360 I8° | 81,541 ^ i 81,722 I8r ' 180 81,902 82,o84 l82 82,265 l81 82446 l81 82,628 l82 182 82,810 82,992 l82 83Д74 l82 83,357 l83 83,540 l83 182 83,722 83,906 I84 84,o89 18з 84,272 18з 84,456 l84 184 84,640 84,824 l84 85,008 I84 85-193 l85 85,378 r85 i84 85,562 85,748 'f 85,933 t5 86,118 185 86,304 l86 186 36,49O 86,676 l86 86,862 l86 87,049 l87 87,236 I87 . 186 87,422 87,610 l88 87,797 I8? 87,984 Jf7 88,172 l88 188 88,360 88,548 l88 88,736 l88 88,925 I89 89,114 I8q i8b 9,302 9,492 X9° 9,68l I89 9,870 I89 0,000 Х9° i9o 90,250 j - n3 729,0 73M Щ i 733-9 2° 1 736,3 24 I 738,8 25 24 741,2 743,7 25 746,i^ 748,6 a5 751д ; 753,6 756,1 25 7 58,6 25 761 ,o24 763,6 * 25 766,1 768,6 25 771Д 25 773,6 ^ 776,2 ^ 25 778,7 78l,2 25 783,8 2б 786,з 25 788,9^ zo 79L5 794,0^ 796,6 J 799,2 * 801,8 ^ 26 804,4 807 ,0я6 8og,6 2б 8l2,226 814,8 ^ ^ 26 8l7'4^ 820,0 ^ 822,7 2? 825,3*? 827,9 * 27 830,6 833.2 * 835,9 27 838,6 27 841,2 =6 27 843,9 846,6 27 849,3 2? 852,0 27 854,7 27 27 857-4 n* l i 1 i 656l 6590 29 6620 з° 6649*9 6678 29 3° 6708 6738 з° 676330 6797 29 6827 з° 30 6857 6888 31 6918 so 6948 з° 6979 зг so 7009 7040 з1 7071 si 7Ю231 7133 3I 3' 7164 7195 3r 722631 72583 72893 32 7321 7353 32 7384 3i 741632 7448 з2 33 7481 7513 ^ 7545 ^ 7578 33 7610 з2 33 7643 7675 32 7708 33 774.1 33 7774 33 33 7807 7841 34 7874 33 790334 7941 33 34 7975 800934 804334 807734 8lll 34 34 8145 nb 10 5905 593833 5971 3l 6004 з3 6037 33 34 6071 6104 33 6138 34 6172 34 6206 34 34 6240 6275 35 630934 634.4. 35 6379 35 35 6414 6449 35 6484 35 6519 35 655530 л» зб 659* 6627 з6 666336 6609 з6 6735 1 •6772 680937 6845 з6 6882 37 692038 37 6957 699437 7032 * 7070 3s 7108 з8 38 7146 7184 з8 7223 39 7261 з8 7300 39 39 7339 73?839 7417 39 7457 4° 7497 4o 39 7536 757640 7616 4° 7657 4I 769740 41 7738 _i_ n 0,1 Т III ,11099 I2 ,11086 13 .11074" Д10б21а 12 ОДЮ5О ДЮ38 '2 Д1О25 I3 ,11013 " дтоот Ia 12 0,10989 ,10977 " Д0965 T3 Д0953 '2 ,10941 12 ОДО929 ,10917 " ,I0905 " ,I0893 Ia ,10881 " 11 ОД087О Д0858 " ,I0846 ™ ,ю834;; ,10823 " v 12 0,10811 Д°7°9" -10787 a -Ю776 ; ,ю7б4;а o,I0753 M ,10741 и -I0730 .10718 a ,10707 ' ' ia 0,10695 ,10684 ,10672 " *-e: J1 ,Io66l 'io65°;a. 0,10638 ,10627 ,10616 " ,10604 iar ,Ю593 " 0,10582 ,10571 " ,10560 " ,Ю549 " ,10537 ra и 0,10526
20 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 9,50—10,00 л 1^—— •—— 9-5° ,51 ,52 -53 ,54 9-55 •56 .57 ,58 -59 9,6о ,6i ,62 ,63 ,64 9.65 ,66 .67 ,68 ,69 9-7° .71 ,72 ,73 .74 9,75 ,7б -77 ,78, -79 9,8о ,81 ,82 ,83 ,84 9,85 ,86 ,87 ,88 ,89 9,9° ,91 ,92 ,93 .94 9,95 ,96 .97 ,98 ,99 10,00 e^e^e—— « •——— —— —•«•———• Vn mi '" 3,0822 , ,0838 * .0854 ' ,0871 ' -0887 S 3-0903 I6 ,0919 , 1 " •* 16 ,093=5 . УОО I7 .0952 10 ,0968 16 3.0984 16 ,1000 . ^ ID Д016 l6 ,1032 I6 Д048 l6 3,1064 T_ o> т^ 17 ,io8i I0 Д097 I6 -шЗтб -II29 I6 3-1145x6 ,1161 Tft * ID Д1?? 1б ,"93 16 ,1209 I6 ЗД225 16 ,1241 16 -I257 1б -I273 I6 ,1289 1б ЗД305 I6 Д321 16 Д337 хб Д353 16 -1369x6 ЗД385 1б Д401 16 Д417 I5 Д432 1б Д448 16 3,14б4 I6 ,1480 16 ,1496 16 ,151216 ,1528 16 ЗД544 I5 Д559 16 Д575 16 Д591 16 ,1607 I6 ЗД623 ! ^HiMMM^MM^i^1"^^ ^ ^^и VIoTz 1 9-747 ,752 5 ,757 . ,762 ь ,767^ 9.772 ,778 .783 I ,788 5 ,793 | 9.798 ,803^ ,808^ ,813, 1818 5 9-823 6 .829 ,834, ,839, ,844^ 9-849 = ,8545 ,8595 '864s ,869^ 9-874 . ,8795 ,834 5 ,889, ,894 55 9.899 6 '9°55 ,91° 5 ,915 5 ,9205 9.925 5 '93° 5 ,935 5 ,94° 5 ,945 5 9.95° 5 .955 5 >9°°5 ,9655 ,97° 5 9,975 5 ,980 '985 5 ,99° 5 9.995 5 10,000 1 _ ———————— ' ^••MMM^^M^^^H* 3 V1T 2Д179 я ,1187 Д194 7 7 ,1201 ^ ,I209 7 2,1216 ,1224 ,1231 7 ,1238 7 Д246 7 2-1253 8 ,I26l ,1268 7 Д275 s ,1283 7 2,1290 Д297 я -^ * О Д3°5 7 Д312 .1319 s 2, 132? 7 Д334 ' ,i34i 8 ,1349 - ,1356 7 2Д363 8 ,i3?i - ,1378 ! ,1385 ' ,1392 8 2Д400 7 ,140? 7 ,1414 8 Д422 7 ,1429 7 2Д436 ,1443 8 ,1451 7 Д458 7 Д465 77 2Д472 8 Д48о 7 Д48? 7 ,1494 7 Д501 7 2,1508 8 Д516 7 Д523 7 Д53° 7 ,1537 7 2, 1544 «••••••••M^^MI 3 VlOn • e— ^^•"•—" I i 4,563 ,565 ,566 .568 ,569 4.571 ,572 .574 .576 .577 4-579 ,580 ,582 ,584 ,585 4,587 ,588 -590 -592 ,593 4-595 .596 .598 .599 ,601 4.603 ,604 ,606 ,607 ,609 4,610 ,612 ,614 ,615 ,617 4,618 ,620 ,621 ,623 ,625 4,626 ,628 ,629 ,63t ,632 4-634 ,635 ,637 ,638 ,640 4,642 м^шши^мя «^^•^мм^^н 3 T^lOOn 9-830 ,834 ,837 ,841 ,844 9,848 ,851 ,855 ,858 ,86 1 9-865 ,868 ,872 ,875 ,879 9,882 ,885 ,889 ,892 ,896 9-899 ,902 ,906 ,9°9 ,913 9,916 ,919 ,923 ,926 ,93° 9-933 ,936 ,940 ,943 ,94б 9,95° ,953 ,956 ,960 ,963 9,9б7 ,97° ,973 ,977 ,980 9,983 ,987 ,99° ,993 9-997 10,000 ••— —— •^•^»— •— ~ n' 1 9°'25%0 90,440 y 90,630 ^ 90,821 191 IOI 91,012 y •^ 190 91,202 IQ2 91-394 I 9J'585 9Q .91-776 9 91,968 I92 y y 192 «Q2,l6o IQ2 92-352 ^ 92,544 193 92,737 Tg 92,930 ^ y y'J 192 9^,122 yo ,- 194 93,316 yj ° 193 93,509 УЭ>0 У Ig3 93.702^ 93,896 ^4 94-°9° IQ, 94,284 94 Д 194 94-478 I4 94-673 ^ 94-868 ? 95-062 6 95-258 4 95-453 * 95,648,5 95-844 I90 96-040 96,236 6 96,432 96,629^ 96,826^ 97-022 ^ 97-220 97,417 197 97-614 I98 97.812 lgg 98,010 I9g 98,208 I9g 98,406 98,605 Igg 98,804 I98 99,oo2 200 99,202 igq 99,401 199 99-600 200 99.800200 100,000 »_ — ^— • —— — 1 п3 857.4 2„ 86од 27 8б2,827 865'5!7 868-з;5 871,0 873,7 ^ 876,5;! 879-228 882,о 27 884,7^ 887-5^ 890,3 28 893-1 2-7 895-8 2 898,6 28 901,428 904-238 907,о 29 9°9-928 912,7 28 9^5,5 28 9i8,3 29 921,2 28 924,о 29 926,9 28 939>7 so ^ ? I 29 932,6 ^ 935-4 29 938,3 29 941,229, 944 Д 29 947,о 29 949-9 29 952-8 29 955,7 29 958,6 29 9б!,5 29 964-4 зо 9б7-4 29 970,3 29 973-2 00 97Ь,2 29 979,1 эд 982Д Зо 985-1 29 988,о „0 991-0 до 994-0 30 997-0 зо IOOOO ••^•^el^e""^™^™ • л* 8l450, 8179 34 8214 ^ 8248 34 8283 35 35 8318 835335Ч 8388 35 8423 35 8458 35 0 35 8493 б 8529 3 85б430 86со°° 8бзб* 8672 87°82 87443' 87803? 8816 ? 8853 _б 8Р89 8926 37 8^я дооо6' ^^ 37 9°3737 9074 37 91" 'в 9149 1, 9i86 % 9224 „, 926i g 9299з8 9337 -и 9375 38 9413 зо 9452 38 9490 952938 956739 9606 9б45з9 9б34Гзд 9723 39 9/62 S9 98oi 40 9841 4о 9»81да 9920 40 99бо 40 IOOOO ^•м^^ввмммм ns 10 7738 „ 7779 4 7820 4I 7861 4; 7902^ 7944 ._ 7985 * 8027 42 8069 42 8111 42 43 8l5442 8196 42 8239 43 8282 43 8325 s 8368 • *-* л л 8412 44 8455 43 toj 44 8499T; 8543 1 858745 86324* f76 8721 ^ 8766 « 8811 88зб;0 8902 4 8947 40 8993^6 9°39 46 9085" 9132 46 9178 47 9225 47 9272 47 9319 48 9367 47 944 48 9462 48 95то 4g 9558 48 9606 49 9655 49 9/04 48 9752^0 9802 9851 49 9900 _0 99505o IOOOO •••^и—— •— •— ' 1 n 0,10526 ' ° II ,10515 ' J J II Д°5°4 „ , Ю493ц ,10482 „ од 0471 „ ,10460,, ,Ю449 п Д0438 „ ,10428 „ 0,10417 „ ,10406 „ ,10395 и ,10384 и Д0373 ш 0,10363 „ ,10352 ii Д0341 I0 ДОЗЗ1 ii ,10320 n 0,10309 I0 ,10299 tl ,10288 „ ,10277 ю ,10267 ii о 10256 ю ,10246 ii ,10235 ю ,10225 ю ,102 Г5 II 0,1020410 ,10194 II ,10183 ш ,10173 ю ,10163 « ОД0152 ю Д0142 ю Д0132 ii ДО121 ю ,10111 ю O.TOIOI ю ДОО91 ю ,IOo8l n ДОО7О ю ДОобО ю ОДОО5О ю Д0040 ю ДООЗО ш ,10020 ю ДОО1О ю ОДОООО м^^м^^^я^
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 21 10,00-10,50 я IO,OO ,о ,02 >°3 ,о/ 1О.°5 ,си >°7 ,о8 ,09 юдо Д1 ,12 дз ,ь ЮД5 дб Д7 ,18 Д9 Ю,20 ,21 ,22 ,23 ,24 10,25 ,26 -2? ,28 ,29 10,30 -31 .32 .33 -34 ю,35 ,36 .37 -38 .39 10,40 .41 ,42 •43 ,44 ю,45 ,46 .47 ,48 -49 10,50 Уя~ ЗДб23 Дб39 т Д654 ,1670 д686 т i 3.1702 Д7181 Д733 1 Д749 т .1765 J ЗД78о Д796 Тб ,i8i2 ™ Д828 1б .1843 S 3-1859 1б Д875 * •189° 6 ,1906 6° Д922 15 3-1937 1б Д953 1б .1969' Д984 2 ,2000 1б 3-2016 ,2031 * .2047 „ ,20б2 *5 ,2о78* 3-2094 ,2109 гб ,2125 IS ,2140 * «S6- 3-2171 Tft ,2187 16 Iе; ,2202 Ь ,2218 * ID .2234 J5 3-2249 ,22б5 * ,2280 IS ,2296 1б ,2311 I5 3.2326 ,2342 -2357 * .2373 ' ,2388 Ч 3,2404 УЖ 10,000 .005 ,010 ,015 ,020 IO,O25 ,030 .035 ,040 .045 10,050 .055 ,060 .065 *070 IO,O75 ,080 ,085 ,090 ,095 10,100 ,IO4 ,109 Д14 Д19 10,124 ,129 Д34 Д39 Д44 10,149 Д54 Д59 ,164 ,169 ЮД73 Д78 ,183 ,i88 Д93 0,198 ,203 ,208 ,213 ,218 0,223 ,227 ,232 .237 ,242 0,247 s vr 2Д544 Д552 Д559 ,1566 Д573 2,1580 Д587 8 Д595 ,1602 ,1609 7 2,l6l6 ,1623 7 ,1630 7 Д637 1 Дб44 I 2,1652 Дб59 I ,1666 7 Д673 * ,1680 7 2,1687 ,1694 7 ,1701 7 ,1708 7 .J7i5 ] 2,1722 Д729 I Д737 _ Д744 ' .J75i ] 2,1758 ,1765 ! ,1772 ' Д779 I ,1786 7 2Д793 ,1800 7 ,1807 7 ,1814 7 ,1821 7 7 2,1828 •'835 ! ,1842 7 ,1849 ' ,1856 7 2,1863 ,1870 7 ,i877 ! ,1884 7 ,1891 7 7 2,1898 3 УШ 4,642 ,643 .645 ,646 ,648 4,649 ,651 ,652 ,654 ,655 4,657 ,659 ,660 ,662 ,663 4,665 ,666 ,668 ,669 ,671 4,672 ,674 ,675 .677 ,678 4,680 ,68 1 ,683 -685 ,686 4,688 ,689 ,691 ,692 .694 4.695 .697 ,698 ,700 ,701 4,703 ,7°4 ,706 ,707 .709 .,710 ,712 .713 .715 ,716 ,718 3 У100л 10,000 ,00; ,007 ,010 ,013 10,017 ,020 ,O23 ,027 ,030 *0,033 .°37 ,040 .°43 ,046 10,050 ,053 ,056 ,060 ,063 IO,066 ,070 -073 ,076 ,079 10,083 ,086 ,089 ,092 ,096 10,099 ,102 ,106 ,109 ,112 10,115 ,119 ,122 Д25 ,128 10,132 Д35 Д38 ,141 Д45 0,148 Д51 Д54 Д58 ,161 10,164 Л» 100,000 100,200 2°° 100,400 2°° 100,601 2°I 100,802 2°I 200 101,002 IOI,2O4 2°2 101,405 201 IOI,606 201 101,808 2°~ 202 I02.0IO IO2.2I2 2°2 102,414 2°2 102,617 2°3 102,820 2°3 202 103,022 103,226 2°4 103,429 aQ3 103,632-5 103,836s:4 104,040 104,244 4 104,448 2°4 Ю4.653 ^ 104,858 ^ 105,062 105,268 2o6 105,473 2 105,678 2 105,884 ^ 206 106,090 106,296го6 106,502 ^ 106,709*7 106,916 2°7 - 206 Ю7Д22 r>rM 107,330 107,537 2°7 107-744 ^ 107,952 2 108,160 108,368 "* 108,576 ** 108,785 °°9 108,994^ 109,202 109,412 2I° 109,621 209 109,830 209 1 10,040 2I° 2IO 110,250 Л" 1000,0 1003,0 3 1006,0 3 1009,0 3° IOI2,O3 3 1015Д . ioi8,i 3 1021,1 3° 1024,2 3 1027,2 3° ' 3 I03o,3 ,. 1033-4 ^0 1036,4 л Ю39, 5 ^ Я1 1042,6 d 31 I045-7 „ 1048,8 3I 1051,9 3I QI IO55,0 d 1058,1 3I 31 Io6l,2 1064,3 3I 1067,5 1070,6 3I 1073,7 11 1076,9 1080,0 3I 1083,2 32 1086,4 32 1089,5 3I y°32 1092,7 1095,9 32 1099,1 3 1 102,3 32 5-5; 1108,7 1111,9 32 1 1 15,2 33 ni8,432 1121,6 32 33 1124,9 1128, 132 1131,4 33 134,6 32 137,933 141,2 144,4 32 147,7 11 15 1, o33 I54'3S 157.6 Л4 10000 10040 4 10080 4 IOI2I 4 I0l6l 4 4 I02O2 10242 4 10283 4 10324 4 10365 4 4 10406 10447 4 10489 42 10530 4 10572 42 42 10614 10656 & 10698 ^ 10740 42 10782 ^ 42 10824 10867 43 10909 42 10952 43 10995 43 1Ю38 I108I 43 1 1 125 44 ni6843 1 121 143 44 II255^ 1 1299 ** 1 1343 44 11387 ? -431- 11475 « 1 1520 45 11564 44 II60945 1165445 45 11699 117444= 1178945 "834 « 1 1880 4° 45 1925 , 1971 1б 2017 4 206346 2109 4б 46 2155 Л5 10 1OOOO 10050 5 IOIOO5 IOI5I 5 I02O2 5 5 10253 10304 5 I0355 , 10406 э 10458 ^ D*" I0510 « 10562 5 10615 53 10667 52 10720 53 53 I0773 co 10826 53 10879 f3 1093354 10987 54 II04I 1 1095 S4 CJ. IH4934 I120455 1 12 59 55 Dy55 II3T4« 11369^ 35 $ i 1481 g 37 !J6 11593 «6 Ii64956 1 1706 57 11763=7 1 1 820 57 57 11877 "934 5l "992?! 12050 5 I2I08 58 59 I2I67 ,й 12225 58 12284 59 12343 59 50 12402 эу 6o 2462 25226o 2582 ^ ^< 2702- 2763 1 Л O.IOOOOO ,099900 I0° ,099800 10° OQ ,099701 w /• 99 '°99бо2 ^ 0,099502 „ -'^O 08 ,099404 .099305 59 ,099206 ф •°99io8 98 0,099010 ^ ,098912 ^ ,098814 !! ,098717 08 ,098619 97 0.098522 .098425 97 ,098328 g ,098232 ,098135 96 0,098039 б -097943 дб ,097847 .°97752 рб .097656 95 0,097561 ,097466 ^ ,097371 95 -097276 .097182 J4 0,097087 „ /• °4 ,096993 Q, ,096899 9! .096805 94 ' x- 94 ,096712 93 0,096618 .096525 У /-° a 94 ,096432 -' ^° go .096339 p. ,096246 ^ 0,096154 09606Г W -^ , O2 ,095969 02 ,095877 92 .095785 9J 0,095694 ' ^'J -^ 92 ,095602 ' ' УО Of ,095511 У ' -7%-)<-1 QI ,095420 ^ -^° QI ,095329 9I 0,095238
22 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 10,50-11,00 n 10,50 .51 .52 .53 .54 10,55 .56 -57 -58 .59 10,60 ,61 ,62 ,63 ,64 10,65 ,66 -67 ,68 ,69 10,70 ,71 ,13 ,74 io,75 ,76 ,77 ,78 ,79 10,80 ,81 ,82 .83 ,84 10,85 ,86 ,87 ,88 -89 10,90 ,9i ,92 ,93 ,94 Ю-95 ,96 ,97 ,98 ,99 11,00 VT 3,2404 ,2419 * 16 ,2435 „ .2450 ^ .2465 zg 3.2481 ,2496 J5 ,2512 ,2527 '5 ,2542 j> 3.2558 .2573 I5 ,2588 '5 ,2604 l6 ,2619 T5 15 3,2634 ,2650 l6 ,2665 Ч ,2680 J5 ,2696 l6 15 3'27H ,2726 X5 ,2741 4> ,2757 l6 ,2772 Ч 15 3,2787 ,2802 T5 ,28l8 l6 ,2833 45 ,2848 T5 3,2863 ,2879 l6 ,2894 Ч ,2909 Ч .2924 l\ s 3,2939 I6 ,2955 ' yjo ie. ,2970 Э ,2985 I5 ,3000 J5 3,3015 „ ,3030 ° 14. .3045 J ,3061 16 ,3076 '5 3-3091 T ,3106 15 ,3121 15 ,3136 *! 13151 15 3-3166 ViOn 10,247 .252 .257 ,262 ,266 10,271 ,276 ,281 ,286 ,291 10,296 ,300 -3°5 ,31° .3*5 10,320 .325 ,330 ,334 -339 Ю.344 .349 -354 ,359 .363 10,368 .373 .378 .383 .387 10,392 .397 ,402 .407 ,412 10,416 ,421 ,426 .431 .436 10,440 .445 .45° .455 ,459 10,464 ,469 ,474 ,479 .483 10,488 3 VT 2,1898 ,1905 7 ,1911 ,1918 7 ,i9257 2,1932 Д939 7 ,1946 7 Д953 7 ,1960 7 7 2,1967 Д974 7 ,1981 7 Д988 7 Д994 ? 2.2OOI ,2008 7 ,2015 7 ,2O22 ' ,2O29 7 7 2,2036 ,2043 7 ,2049 ,2056 7 ,2063 7 7 2,2070 ,2077 7 ,2084 7 ,2091 7 ,2097 * 2,2104 ,2111 7 ,2Il87 .21257 ,2131 ° 7 2,2138 .2145 7 ,21527 ,2159 1 ,2I65 6 7 2,2172 ,2179 7 ,2186 7 ,2193 7 ,2199° 2,2206 ,2213 7 ,2220 7 ,2226 6 .2233 7 2,2240 УЮл 4,718 ,719 ,721 ,722 ' .724 4,725 .727 ,728 .730 .731 4-733 .734 .736 ,737 .739 4,740 .742 -743 .744 ,746 4,747 .749 .750 .752 .753 4,755 .756 ,758 ,759 ,761 4,762 ,764 .765 ,767 ,768 4,77° .771 .772 .774 .775 4,777 ,778 ,780 ,781 ,783 4,784 ,786 .787 .789 -790 4-791 3 V\QOn 10,164 ,I67 ,170 Д74 10,180 ,183 ,187 ,190 Д93 10,196 Д99 ,203 ,206 ,209 10,212 ,215 ,219 ,222 ,225 10,228 ,231 ,234 ,238 ,241 10,244 ,247 .250 ,254- .257 Ю,2бо .263 ,266 ,269 ,273 10,276 ,279 ,282 ,285 ,288 10,291 ,295 ,298 ,301 ,304 10,307 ,310 ,313 ,317 .320 10,323 Я' 110,250 I Ю,4бО 2I° 110,670 2I° 110,881 2" 111,092 2I1 2IO III,3O2 111,514 2I2 111,725 2" ?ii,936211 H2,i48212 212 212 1 12Л84 2I2 214 112,997 d ото 113,210 3 212 113,4-22 113,636 2;4 1 13,849 23 II4,062213 II4,276214 ^ ' 214 114,490 1 14,704 2;4 1 14,918 2i4 115.133 2i^ 1 15-348 2i;j 115,562 115.778 2I6 «5.993 П 116,208 5 116,424 2IJ 2l6 116,640 116,856 2I* 117,072 2I6 1 17,289 2I7 1 17, 506 217 2IO 117,722 1 17,940 2I8 ii8,I57217 1 18,374 2I? 1 1 8, 592 2I 118,810 119,028 2l8 1 19,246 2l8 1 19,465 219 1 19,684 2I9 119,902 120,122 22° 120,341 2I9 120,560 2I9 120,780 22° 220 I2I,OOO n3 «5* 1 1 6O,9 3S II6>3 S4 1167,6^ 1 170,9 33 33 1174,2 1 177, 6 34 1 180,9 33 ii84,3S4 1187,6s3 ' 34 1191,0 1 194,4 34 1197,8s4 1201,2^ 1204,6 34 ^ 33 1207,9 1211,4 35 1214,8 34 I2l8,2 34 1221, 6 M 34 1225,0 1228,5 35 1231, 9 34 1235.4 f4 35 1242,3 1245,8 Ж 1249,2 34 1252,7 35 1256,2 35 I259,7 0_ 1263,2 °5 1266,7 35 1270,2 35 1273,8 36 35 1277,3 i28o,8 35 1284,4s6 1287,9 3S 1291,5 ^ 1295,0 1298,6 36 1302,2 36 1305,8 зб i3°9.3 I i3I2,9 , 1316,5 J 1320,1 J0 1323,8 37 1327,4 S6 1331-0 »• I220I 4° 12248 47 12295 47 I234I 46 12388 12435 4? 12482 47 12530 f 12577 °;/ 48 12625 12672 47 12720 48 12768 48 I28l6 48 49 12865 12913 4s 12962 49 13010 48 13059 « 49 13108 I3I57 49 13206 49 13256 5° 13305 50 13355 13404 49 13454 5° 13504 5° 13555 50 13605 13655^° 13706 5 13757 5I 13808 5I 51 13859 „ 13910 5 13961 5I 14012 5I 14064 52 52 14116 14168 52 14220 52 14272 52 14324 53 14377 , 14429^ 14482 53 4535 ^ 14588 53 53 14641 n5 10 12763 12824 6I 12885 J1 12946°' 13008 ? 13070 13132 f 13194 f 13256 f !33i9g3 13382 13445 * 13509 r4 13573? 13637 g4 13701 13765 Jj4 13830 5 138952 14960^ Jy 66 14026 14091^ MIS?!; 14223 4290 66 14356 4423^ 14490 :Z 14558^ 4625^ 14693 68 14830 ^ 14898 * 7° 15037 15106 ^ I5I76 7° 15246 7° 15316 7° 15386 15457 7 I5528 7I 15599 7I 15671 7* 15742 15814 7 15887 73 — 7^ 16032 73 73 16105 1 n 0,095238 ,095147 9I ^QO ,094967 ^ ,094877^ 0,094787 ,094697 9° ,094607 9° ,094518 g9 .0944298^ 0,094340 ,094251 89 ,094162 89 80 .094073 9 .093985^ 0,093897 ,093809"" .093721 gg .°93545* 0,093458 .093371 ^„ ,093284 J .093197 J .0931 10 8? 0,093023 ,092937 ,092851 ,092764 7 ,092678 * 0,00259336 .092507 06 ,092421 ,092336 ^ ,092251 * °5 0,092166 ,092081 5 ,091996 gj ,091912 ^ ,091827 g5 0,091743 ,091659 °4 ,091575 a4 ,091491 4 ,091408 8з 0,091324 ,091241 8з ,091 158 8з ]o9io7583 ,090992 g 0,090909
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 11,00-11,50 п I I,OO ,OI ,02 ,03 ,04 ir.05 .06 ,07 ,08 ,09 II, 10 ,11 ,12 ,13 ,H IT. У5 ,16 ,17 ,18 -19 I 1,20 ,21 ,22 •23 ,24 11,25 ,26 ^28 ,29 1Г.ЗО ,31 ,32 ,33 ,34 "ii ,37 ,38 ,39 11,40 ,4i ,42 ,43 ,44 11,45 ,46 -47 ,48 -49 11,50 Vn !3i8i IS ,3196;; ,3211 5 ,3226 ;f. 3,3242 ,3257 * .З2?2 I ,3287 J ,33°2 ^ 3,3317 ,3332 ? ,3347 ^ !з377 11 Я-3392 000:7 ic -3407 ? ,3422 * '3437 * ,345s4, 3-3466 ,348i 5 ,3496 ! ,3511 s ,3526 I5 oo 15 3,3541 ,3556^ ,3571 * ,3586 5 ,3601 *5 3,3615 ,3630 *5 ,3645 ! ,3660 ° ,3675 H 3,3б9о is ,3719 I4 3734 * .37494 3-3764 •3779 s ,3793 4 ,38o815 ,3823 H 3,3838 ,3853^ ,3867 4 ,3882 I5 -3897 ;' 3-3912 Kion 10,488 ,493 ,498 ,5°2 ,5°7 10,512 ,517 ,521 ,53i 10,536 ,540 -545 -550 ,,555 IO-559 ,564 ,569 ,574 ,578 10,583 ,588 ,592 -597 ,602 10,607 ,611 ,616 ,621 .625 10,630 ,635 ,640 ,644 ,649 10,654 ,658 ,663 ,668 ,672 10,677 ,682 ,686 ,691 ,696 IO,7OO ,705 ,710 ,714 ,719 10,724 3 VT 2,2240 ,2247 7 ,2253 ,2260 7 ,2267 7 2,2273 ,2280 7 ,2287 7 ,2294 7 ,2300° 2,2307 ,234! ,2320 ,2327 7 ,2334 7 2,2340 -2347 7 l2354 1 ,2360 D ,2367 7 2,2374 ,2380 б .2387 7 ,2394 7 ,2400 7 2,2407 ,2414 7 ,2420 ° ,2427 7 ,2434 7 2,2440 -2447 7 -2453 ,24607 ,24677 2,2473 ,2480 7 ,2486 6 ,2493 7 6 2,2506 ,2513 7 ,2519 ,25267 ,2532° 2,2539 ,2546 7 ,2552 ,2559' ,2565; 2,2572 3 VlOn 4-791 ,793 ,794 ,796 -797 4,799 ,800 ,802 ,803 ,804 4,806 ,807 ,809 ,810 ,812 4,8i3 ,815 ,816 ,817 ,819 4,820 ,822 ,823 ,825 ,826 4,827 ,829 ,830 ,832 ,833 4,835 ,836 ,837 -839 ,840 4,842 ,843 ,845 ,846 ,847 4,849 ,850 ,852 ,853 ,854 4,856 ,857 ,859 ,860 ,862 4,863 s VlOOn 10,323 ,326 -329 ,332 ,335 10,338 ,342 ,345 ,348 •351 ю,354 •357 ,360 ,363 ;366 10,370 ,373 ,376 ,379 ,382 10-385 ,388 ,391 ,394 ,397 10,400 403 407 ,410 ,413 10,416 ,419 ,422 ,425 ,428 10,431 ,434 ,437 ,440 -443 10,446 ,449 ,453 ,456 -459 10,462 ,465 ,468 ,471 ,474 10,477 n 121,000 I2I.220220 121,440 22° I2I,66l 221 121,882 221 220 122,102 122,324 222 122,545 221 122,766 221 122,088 ЯЯЯ 222 123,210 123,432 222 123,654 222 123,877 3 124, ioo 223 222 124.322 I24'54°S 124-769^ 124,992 d 125,2l6 224 °' 224 125,440 125,664 224 125,888 224 126,113 225 126,338 225 224 126,562 126,788 226 127,013 225 127,238 225 127-4°4S 127,690 127,916 ** 128,142 226 128,369 227 128,596 2 128,822 129^77 227 129,504^ 129,732^ 129,960 130,188 ^ 130 4I6 ^ 130,645 22? 130,874 ^ 131,102 I3i,33223° 132,020 23° 230 132,250 Л' гтб36 1338, 33! 1341,9^ 1 345,6 37 36 J 349,2 1352,9 A1 1356,6 37 1360,3 37 1363,9 3? 1367,6 137 !>337 1375,0 37 1378.7 37 1382,5 37 1386,2 I389!9 ?J 1393.7 1 !397,4 о» 1401,2^ 37 14040 Qfl 3^ 1416,2 37 1420,0 * 14238 1427,6 38 38 1435,2 * Х439Д g 1442,9 . 1446,7 6 1450,6 39 J 48 1454.4Г_ 458,3 » 1462,1 1466,0 39 1469,9 39 1473.8 3^ 1477'6^ 1481,5 T485,4 f 1489,4 4° J493,3 3^ 1497,2 °9 39 1501,1 1505,1 4 1516,9 39 1520,9 n4 14641 14694 f 14748 54 CO 14801 53 4855 » 14909 14963 54 i5OI7 5J 15072 эа 1 5126 54 0 55 15181 ^ 15235 54 15390 55 15401 5б 0 55 Х^'лб 56 15567 2 15623 5 15679 5 I579I 5б 1584857 15904 ^ 15961 э7 ОУ 57 16018 16075 57 16132 57 I6IQ058 16247 g 16305 16363 f 16420 57 16479* 16537^3 16654 59 16713 59 16771 53 i683og 16890 16949 59 17008 59 17068 *» 17128 ^ ' 60 17188 17248 17308^ ^7369^ 17429 6I 17490 Л5 10 16105 16178 73 16252 74 1632674 74 16474 16549 75 16624 75 16699 75 16775 76 16851 16927 7° I700376 17080 77 I7I5676 17234 I73II 77 17389 ^ 17467 ^g 17623 17702 79 I778I 79 I786I ^ 17940 79 I8O2O 18101 8l 18181 ^ 18262 8l 18343 Ц 18424 18506 82 18588 a* 18670 8a 18753 H 18836 18919 8з 19002 8з 19086^ 19170^ 19254 Яе 19339^ 19424 f !95°9^ 19594 86 19680 19766 19853 fJ 19939 „ 20020 88 20П4 1 л 0,090909 ,090827 f ,090744 J ,090662 a ,090580 2 0,090498 ,090416 ,090334 oj ,090253 „ i» 00 g2 ,O9OI7I о 090090 ,090009 ,089928 11 ,089847^ ,089767 8I 0,089686 ^ ,089606^ ,089526 8I ,089445 7Q ,089366 ^ 0,089286 „ ,089206 ,089127 79 ,089047 *» 088968 79 79 0,088889 ,088810 79 ,088731 79 ,088652 79 -088574 7g 0,088496 ,088417 Т9 ,088339 7„ ,088261 78 ,088183 ?a 0,o88lo6 ,088028 ?8 )o87873!? ,087796^ °-°о7Г977 ,087642 7j ,087566 ^ ,087489 77 ,0874^3 ^ 0,087336 ,087260 ^ ,087184 7 ,087108 J ,087032 ,? 0,086957
24 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 11,50—12,00 л м м >1 СП Сп &1 JO M w О .54 и,55 ,56 «57 ,58 J*J •59 Il,6o ,61 ,62 ,63 ,64 11,65 ,66 ,67 ,68 ,69 31,7° -71 ,72 /7Я • / о -74 П.75 ,76 .77 .76 ,79 II. 8о ,8i ,82 ,83 ,84 11,85 ,86 ,87 ,88 ,89 11,90 ,91 ,92 ,93 .94 11,95 ,96 .97 ,98 ,99 12,00 У1Г 3'39i2 ,3926 14 .3941 J5 ,Я95б 5 ,3971 '5 Т4 3.3985 с ,4000 5 ,4015 15 ,4029 ч ,4044 ** ч,4о=;о O't О^ ,4073 14 ,4088 Т5 ,4103 15 ,4«7 ^ 3.4132 ,4147 15 ,4i6i Т4 ,4176 15 ,4191 15 14 3,4205 ,4220 15 ,4234 14 ,4249 Т5 ,4264 15 Н 3,42у8 ,4293 15 ,4307 14 ,4322 15 ,4337 15 *4 3-4351 ,4366 '5 ,438о 14 ,439=; 15 -tO^O .4409 ;4 3.4424 ,4438 14 ,44S3 I5 т~ f *_/v-> ,4467 Н ,4482 '5 Т4 3-4496 ТГ .45 JI .4525;^ 454° ^ т л .4554- 3,4^69 w* i ^J -S ,4583 4 1 i«J О тс ,4598 5 * 1 v^V ,4612 14 ,4627 15 14 3-4б41 YlQn 10,724 ,728 ,733 ,738 ,742 10,747 ,752 * / »_J ,756 ,761 ,766 10,77° ,775 ,780 ,784 ,789 10,794 ,798 ,803 ,807 ,812 10,817 ,821 ,826 ,831 ,835 10,840 ,844 ,849 .854 ,858 10,863 ,867 ,872 ,877 ,881 10,886 ,890 ,?95 ,900 ,904 10,909 ,913 ,918 ,922 ,927 10,032 .936 ,94i ,945 ,95° io,954 3 VH: 2,2572 ,2578 * ,2585 I ,2591 ° ,2598 7 2,2604 ,2бИ 7 ,2б1? ,2624 7 ,2631 7 2,2637 ,2644 7 ,2650 6 ,2657 7 ,2663 ° 7 2,2670 ,2б76 6 ,2682 Ь ,2689 7 ,2б95 \ 2,2702 ,2708 6 ,2715 1 ,2721 ,2728 7 2,2734 ,2741 7 ,2747 ,2754 7 ,2760 2,2/66 ,2773 7 ,2779 ,2786 7 ,2792 * 2,2798 ,2805 7 ,2811 ° ,2818 7 ,2824 6 2,2831 ,2837 *-* ' ? ,2843 б ,2850 7 ,2856 * 2,2862 ,2869 7 ,2875 ? ,2882 7 ,2888 6 6 2,2894 3 КЮл 4,863 ,864 ,866 ,867 ,869 4,870 ,87i ,873 ,874 ,876 4>877 ,87 8 ,88о ,88i ,883 4,884 ,885 ,88? ,888 ,8оо 4,891 ,892 ,894 ,895 ,897 4,898 ,899 ,901 ,ОХJ ,9°3 4>9<>5 ,9°6 .'ос8 ,909 ,910 4,912 ,913 -915 ,916 ,917 4,9^9 ,920 ,921 .923 ,924 4,926 ,927 ,928 .930 ,931 4,932 3 Vwon ю,477 ,480 ,483 ,486 •489 io,492 ,495 ,498 ,501 ,5°4 10,507 ,510 ,5*3 .516 ,5^9 10,522 ,525 ,528 «S31 >»JiJ ,534 10,537 ,54° '<и i ,543 ,54б -549 10,552 .555 ,558 ,56i ,5б4 10,567 ,570 ,573 ,576 .579 10,582 ,585 -588 ,591 ,594 ю,597 ,6оо ,6оз ,6с6 ,609 IO,6l2 ,б15 ,6l8 ,621 ,624 Ю,б27 Л9 1 132,250 132,48023° 132,710 23° CJQT 132,941 J 133,172 23о 133,402 133,634 2J 133.865 3 134,096 231 134.328 J Т34-5бо 134,792 232 135-024 23 135-257 У. 135-490 2J т я 5.722 f 244. 135,956 J: 136,189 33 136422 233 136,656 234 05 ° 234 136,890 244. Т37Д24 J4 137,358 * 137,593 2Г: 137,828 ^ °' 234 138,062 „ 138.298 2эб 138,533 Т. 138,768 J 139-004 2g 139,240 '39,476: 139.71 2 247 139.949 У. 140,186 37 ^ 236 140,422 140,660 23 140,897 23? 247 141Д34Л 41,372 5 141,610 i4i,848238 142,с86 2з8 142,325 ^ 142,564 ^ ^ ° ^238 142,802 143.042 224° 143.281 2°9 143,520 2f 14з-7бо;:о 144,000 л3 i 152°'Ез9 I524,8dy 1528,8 4° 1532,8 4° '536,8 ? 1540,8 1544,8 4° 1548,8 4° 1552,8 4° ^56,9:: 1560,9 1564,9 4° 1569,о^ 1573-0 4° ТГГТП Т 41 157 'Д 41 1581,2 1585.2 4° 1589,3 % 15934 4 1597,5:; i6oi,6 1605,7 4I 1609,8 4I 1614,0 42 i6i8,i 4I 41 1622,2 1626,4 42 1630,5 42 i634,7 42 1638,9 1 1643,0 1647, 2 42 /- d.2 l6^I,4 4 тЛ__242 l655'6 1 1659,8^ 1664,0 1668,2 ^ 1672,4 f 1676,7 43 1680,9 42 43 1685,2 1689,4 42 1693,7 43 I697.942 1702,2 43 43 1706,5 ' 1710,8 43 1715,1 43 I7I9,4 43 I723,7 43 1728,0 nl 17490, 17551' 17612 6I 17673^ 17735 6l 17796, ^858 17920 17982 f 18044 62 I8I06 I8l69 J 18232 63 18294 L 18357 Ц 18421 18484? 18547 S 18611 °4 I8675^: I8?39 - I8803J 18867 64 18932 Г5 18996 ^ 19061 19126 6s 19191 g 19257"! 19322 ^ 19388 19454 f6 I9520S 19586 J 19652 ^ y ° 66 19718 19785 g7 198 52 б7 ° бт 19919 Z7 19986 ^ 20053 2012 1 68 20189 68 20256^ 20324 ^ 20393 „ 20461 68 20529^8 20598 f 20667 9 69 20736 1 Л5 10 20114 2O20I 7 20289 88 •* OQ 20377 f 20466 89 89 20555 . 20644 89 20733 89 20823 9° 20913 9° 90 21003 21094 91 21185 91 21276 9I 21368 92 92 21460 21552 92 21645 93 21738 93 21831 93 93 21924 22018 94 22II3 95 22207 94 22302 95 95 22397 22492 95 22588 9б 22684 9б 22?8l 97 97 22878 22975 97 23072 97 23170 98 23268 98 23366 23465 99 23564 99 23664 I0° 23763 " IOI 23864 23964;°° 24065 101 24166 I01 24267 I01 102 24369 24471 I02 24574 T°3 24677 I03 24780 I03 103 24883 l л о,о8б957 ,086881^ ,о868об 75 ,086730 ll ,o86655 К /J 0,086580 ,086505 J* ,086430 75 ,086356 I4 ,086281 /5 74 0,086207 ,086133 74 ,086059 74 ,085985 l\ ,08591^: 0,085837 ,085763 74 ,085690 73 ,085616 74 >085543^ 0,085470 ,085397 73 ,085324 73 ,085251 73 ,0851797° 73 0,085106 ,085034 72 ,084962 72 ,084890 72 ,084818 73 72 0,084746 ,084674 72 ,084602 7a ,084531 7' .084459 73 0,084388 ,084317 7I ,084246 7I ,084175 7I ,084104 ?I 70 0,084034 ,083963 7I ,083893 7° ,083822 7t ,083752 ]°o 0,083682 ,083612 7° ,083542 7° ,083472' .083403^ 0,083333
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 25 Таблица II. ДЛИНЫ ОКРУЖНОСТЕЙ И ПЛОЩАДИ КРУГОВ d (диа- метр) i 2 3 4 5 6 7 8 9 ю и 12 13 14 15 , !б i8 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 З2 33 34 35 36 37 38 39 40 4i 42 43 44 45 46 47 48 49 50 5i 52 53 54 55 56 57 58 59 60 ] Tlrf 3,142 6,283 9425 12,566 15,708 18,850 21,991 25.133 28,274 31416 34.558 37.699 40,841 43.982 47.124 50,265 53407 56,549 59.69° 62,832 65.973 69,115 72,257 75,398 78,540 81,681 84,823 87,965 91,106 94-248 97,389 100,53 103,67 106,81 109,96 113,10 116,24 119,38 122,52 125,66 128,81 i3i,95 135.09 138,23 141,37 144-51 147,65 150,80 153,94 ^ 0 / 1^*-* 160,22 163,36 [66,50 [69,65 [72,79 '75-93 i 79.07 : [82,21 - '85,35 • [88,50 : 4" 0,7854 ЗД416 7,0686 12,5664 19,635° 28,2743 38,4845 50,2655 63,6173 78,5398 95,0332 И3.097 132,732 153.938 176,715 2OJ ,062 226,980 254,469 283,529 314.159 346,361 415476 452,389 450,874 530,929 572,555 615,752 660,520 706,858 754.768 ?04,248 855,299 507,920 962,113 )OI7,88 10/5,21 I134.II 1194-59 1256,64 1320,25 138544 1452,20 1520,53 155043 1661, go 1734,94 i ?09,56 1885,74 1963,5° 2042,82 2123,72 2206,18 2290,22 2375,83 2463,01 255L76 2642,08 2733-97 2827,43 d (диа- метр) 6i 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 ?o 81 82 83 84 85 ?6 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 IOI 1 02 103 104 105 106 107 1 08 109 no III 112 ИЗ 114 115 Il6 117 118 119 120 Ttd 191,64 194,78 197,92 201,06 204,20 207,35 210,49 213,63 216,77 219,91 223,05 226,19 229,34 232,48 235.62 238,76 241,90 245,04 248,19 251,33 25447 257,61 260,75 263,89 267,04 270,18 273,32 276,46 279,60 282,74 285,88 289,03 292,17 295,31 298,45 30J ,59 304,73 307,88 311,02 3!4>i6 3i7,3o 320,44 323,58 326,73 329-87 333,01 336,15 339,29 342,43 345,58 348,72 351,86 355,0° 358,14 361,28 36442 367,57 370,71 373,85 376,99 4 2922,47 3019,07 3117,25 3216,99 3318,31 3421,19 3525,65 3631,68 3739,28 384845 3959,19 4071,50 4300.84 4417,86 4536,46 4656,63 4778,36 4501,67 5026,55 5153,00 5281,02 54io,6i 5541,77 5674,5° 5?o8,?o 5944,68 6082,12 6221,14 6361,73 6503,88 6647,61 6792,91 6939,78 7088,22 7238,23, 73?9,8i 7542,96 7^97,^9 7853.98 8011,85 8171.28 8332,29 8494,87 ?659,01 8824,73 8992,02 9160,88 9331.32 9503.32 9676,89 9852.03 10028,7 10207,0 10386,9 10568,3 I075i,3 10935,9 11122,0 11309,7 d (диа- метр) 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 i3i T32 133 134 J35 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 ifco 161 162, 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 1 80 r.d 380,13 383.27 386,42 389.56 392,70 395.84 398,98 402,12 405,27 408,41 4",55 414,69 417,83 420,97 424,12 427,26 430,40 433,54 436,68 439,82 442,96 446,11 449.25 452,39 455-53 458,67 461,81 464,96 468,10 471,24 474,38 477.52 480,66 483.81 4*6,95 450,09 493,23 496,37 4S9,5i 502,65 505,8o 508,94 512,08 515-22 518,36 521,50 524-65 527,79 530,93 534,07 537,21 540,35 543-5° 546,64 549,78 552,92 556,o6 559,20 562,35 56549 •rcfl?2 ~T 11499,0 11689,9 11882,3 12076,3 12271,8 12469,0 12667,7 12868,0 13069,8 13273,2 13478,2 13684,8 13892,9 14102,6 14313,9 14526,7 14741,1 14957.1 15174.7 15393.8 15614,5 15836,8 16060,6 16286,0 16513.0 16741,5 16971,7 17203,4 17436,6 17671,5 17907,9 18145,8 183854 18626,5 18869,2 19113,4 19359-3 19606,7 19^55,7 20106,2 20358,3 20612,0 20867,2 21124,1 21382,5 21642,4 21904,0 22167,1 22431,8 22698,0 22965,8 23235,2 23506,2 23778,7 24052,8 24328,5 24605,7 24884,6 25164.9 25446,9 d (диа- метр) i8i 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 2OI 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 2l6 217 218 219 22O 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 Ttrf 568,63 571,77 574,91 578,05 581,19 584,34 587,48 590,62 593,76 596,90 600,04 603,19 606,33 609,47 6l2,6l 615.75 618,89 622,04 625,18 628,32 631,46 634,60 637,74 640,88 644.03 647,17 650,31 65345 656,59 659,73 662,88 666,02 669,16 672,30 675,44 678,58 681,73 6^4,87 688,01 691,15 694,29 69743 700,58 703,72 706,86 710,00 713,4 716,28 71942 722,57 725,71 728,85 73L99 735-13 738,27 74142 744,56 747.70 750.84 753-98 4 25730,4 26015,5 26302,2 26590,4 26880,3 27171,6 27464,6 27759,i 28055,2 28352,9 28652,1 28952,9 29255-3 29559-2 29864,8 30I7L9 30480,5 30790.7 31102,6 3i4i5'9 3i730.9 320474 32365,5 32685,1 33006,4 33329,2 33653.5 33979-5 34307.0 34636. i 34966-7 35298,9 35632,7 35968,i 36305,0 36643.5 36983,5 37325,3 3/668,5 38013-3 38359.» 38707,6 39057.1 39408,1 39760,8 40115,0 40470,8 40828,1 41187,1 4I547>° 41909,6 42273-3 42638,5 43005,3 43373,6 43743-5 44115-° 44488, i 44862,7 45238.9
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ Продолжение табл. II d (диа- метр) 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 •254 2=;ч л 256 257 258 259 або 26l 2б2 2бЗ 264 2б5 266 267 268 269 27О 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 Зоо ъ* 757Д2 760,27 76341 766,55 769,69 772,83 775-97 779.И 782,26 785.4° 788,54 791.68 794.82 797.96 801,11 804,25 807,39 810,53 813,67 816,81 819,96 823,10 826,24 829,38 832,52 835-66 838,81 84L95 845.09 848,23 85L37 854.51 857,65 860,80 863,94 867,08 870,22 873.36 876,50 879.65 882,79 885,93 889,07 892,21 895,35 898,50 901,64 904,78 907,92 911,06 914,20 917.35 920,49 923.63 926,77 929,91 933-05 93бД9 939.34 942,48 TTrf3 Т 45616,7 45996,1 4б377.о 46759,5 4743,5 47529.2 47916,4 48305,1 48695,5 49087,4 49480,9 49875.9 50272,6 50670,7 5*070,5 5H7L9 51874,8 52279,2 52685,3 53092,9 53502.1 53912,9 54325.2 54739Д 55i54,6 55571-6 55990,2 56410,4 56832,2 57255,5 57680,4 58106,9 58534,9 58964,6 59395.7 59»2«,5 60262,8 60698,7 61136,2 61575-2 62015,8 62458,0 62901,8 63347,1 63794.0 64242,4 64692,5 65144,1 65597.2 66052,0 66508,3 66966,2 67425,6 67886,7 68349,3 68813,4 69279,2 69746,5 702154 70685,8 d (диа- метр) 3oi 302 303 304 3°5 306 307 308 309 310 3ii 312 3i3 3i4 3*5 316 3*7 318 3*9 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 33i 332 333 334 335 336 337 338 339 340 34i 342 343 344 345 346 347 348 349 35° 35i 352 353 354 355 356 357 358 359 360 •Kd 945,62 948,76 95L90 955.04 958.i9 96i,33 964,47 967,61 970,75 973.89 977.04 980,18 983.32 986,46 989,60 992,74 995,88 999-03 1002,2 Ю05,3 J 008,5 1OII.6 1014,7 1017,9 IO2I.O 1024,2 1027,3 1030,4 1033,6 1036,7 1039,9 1043,0 1046,2 1049,3 1052,4 1055-6 1058,7 Юб1,9 1065,0 1068,1 1071,3 1074,4 1077,6 1080,7 1083,8 1087,0 1090,1 1093,3 1096,4 1099,6 1102,7 1105,8 1109,0 1 1 12,1 III5.3 1118,4 1121,5 1124,7 1127,8 1131,0 Tlrf2 4 7Ti57,9 71631,5 72106,6 72583.4 73061,7 73541,5 74023,0 74506,0 74990,6 75476,8 75964,5 76453,8 76944.7 77437-1 7793LI 78426,7 78923,9 79422,6 79922,9 80424,8 80928,2 81433.2 81939,8 82448,0 82957,7 83469,0 83981,8 84496,3 85012,3 85529,9 86049,0 86569,7 87092,0 87615,9 88141,3 88668,3 89196,9 89727,0 90258,7 90792,0 91326,9 91863,3 92401,3 92940,9 93482,0 94024,7 945б9,о 95IT4,9 95662,3 96211,3 96761,8 97314.0 97867,7 98423,0 98979,8 99538.2 100098 100660 101223 101788 d (диа- метр) 36i 362 363 364 365 366 367 368 369 370 37i 372 373 374 ' 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 39° 39i 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 4T3 414 4*5 416 417 418 419 420 r.d 1134-1 7-3 1140,4 II43-5 1146,7 1149,8 1153,0 1156,1 1159.2 1162,4 1165,5 1 168,7 1171,8 И75.0 1178,1 1181,2 1184,4 "87,5 1190,7 и 93-8 1196,9 I2OO,I 1203,2 1206,4 1209,5 1212,7 1215,8 I2l8,9 1222,1 1225,2 1228,4 1231,5 1234,6 1237,8 1240,9 1244,1 1247,2 1250,4 I253.5 1256,6 1259,8 1262,9 1266,1 1269,2 1272,3 1275,5 1278,6 1281,8 1284,9 1288,1 1291,2 1294,3 1297.5 1300,6 1303,8 1306,9 1310,0 1313,2 1316,3 iS^o •xd* Т Ю2354 102922 Ю3491 104062 104635 105209 105784 106362 106941 Ю7521 108103 108687 109272 109858 110447 111036 111628 I I 222 I II28I5 II34II II4OO9 114608 115209 115812 116416 II702I 117628 118237 118847 H9459 I2O072 120687 I2I304 I2I922 122542 123163 123786 I244IO 125036 125664 126293 126923 127556 128190 128825 129462 I3O1OO I3074I 131382 132025 132670 I333I7 133965 134614 135265 I359I8 136572 137228 137885 138544 d (диа- метр) 421 422 423 424 425 426 42? 428 429 430 43i 432 433 434 435 436 437 438 439 440 44i 442 443 444 445 446 447 448 449 45° 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 47i 472 473 474 475 476 477 478 479 480 Ttd 1322,6 1325,8 1328,9 I332,o 1335,2 1338,3 1341,5 1344,6 1347.7 1350,9 1354-0 1357,2 1360,3 13бЗ,5 1366,6 1369.7 1372,9 1376,0 1379,2 1382,3 1385,4 1388,6 1391,7 1394.9 1398.0 1401,2 404.3 1407,4 1410,6 1413.7 1416,9 1420,0 I423.I 1426,3 1429.4 1432,6 1435.7 1438,8 1442,0 I445-I 1448,3 I45L4 1454,6 1457.7 1460,8 1464,0 1467.1 1470,3 14734 1476,5 1479,7 1482,8 1486,0 1489,1 1492,3 1495,4 1498,5 I5oi,7 I504,8 1508,0 тт^з ~4~ 139205 139867 140531 141196 141863 142531 143201 143872 144545 145220 145896 146574 147254 47934 148617 149301 149987 150674 151363 152053 152745 153439 154134 154830 155528 156228 156930 157633 158337 159043 I59751 160460 161171 161883 162597 163313 164030 164748 165468 166190 166914 167639 168365 169093 169823 170554 171287 172021 172757 173494 174234 174974 175716 176460 177205 177952 178701 I7945I 180203 180956
d (диа- метр) 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 50i 502 5°3 504 5°5 506 5°7 508 5°9 5ii 5i2 513 515 517 5Г9 520 52i 522 523 524 525 526 S2? 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 itd IS",1 1514.2 I5I7.4 1523.7 1526,8 1530,0 1533,1 1536,2 1539,4 1542,5 1545.7 1548,8 i55i,9 1555Д 1558,2 1564.5 1567-7 1570,8 1573-9 i577,i 1580,2 1583-4 1586,5 1589,6 1592,8 1595-9 1602,2 1605,4 1608,5 1611,6 1614,8 1617,9 1621,1 1624,2 1627,3 1630,5 1633,6 1636,8 i639,9 1643,1 1646,2 1649-3 1652,5 1655-6 1658,8 1661,9 1665,0 1668,2 1671-3 1674,5 1677,6 • 1 680,8 1683,9 1687,0 1690,2 1693,3 1696,5 i^d л 181711 182467 183225 183984 184745 185508 186272 187038 187805 188574 189345 190117 190890 191665 192442 193221 194000 194782 195565 196350 197136 197923 198713 199504 200296 201090 201886 202683 203482 204282 205084 205887 206692 207499 208307 209117 209928 210741 211556 212372 213189 214008 214829 215651 216475 217301 218128 218956 219787 220618 221452 222287 223123 223961 224801 225642 226484 227329 228175 229022 d (диа- i метр) 54i 542 543 544 545 546 547 54*8 549 550 55i 552 553 554 555 556 557 '558 559 560 56i 562 563 564 5б5 566 567 568 569 570 57i 572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585 586 587 588 589 590 59i 592 593 594 595 596 597 598 599 600 •nd 1699,6 1702,7 1705-9 1709,0 1712,2 1715,3 1718,5 1721,6 1724-7 1727,9 1731-0 1734,2 i737,3 1740-4 1743-6 1746,7 1749-9 1753-0 1756,2 1759-3 1762,4 1765,6 1768,7 I77L9 1775,0 1778,1 1781,3 1784,4 1787,6 1790,7 1793,8 1797-0 1800, i 1803,3 1806,4 1809,6 1812,7 1815,8 1819,0 1822,1 1825,3 1828,4 1831,5 1834,7 1837,8 1841,0 1844,1 1847-3 1850,4 1853-5 1856,7 1859,8 1863,0 1866, i 1869,2 1872,4 i875-5 1878,7 1881,8 1885,0 4 229871 230722 231574 232428 233283 234140 234998 235858 236720 237583 238448 239314 240182 241051 241922 242795 243669 244545 245422 246301 247181 248063 248947 249832 250719 251607 252497 253388 254281 255176 256072 256970 257869 258770 259672 260576 261482 262389 263298 264208 265120 266033 266948 267865 268783 269703 270624 271547 272471 273397 274325 275254 276184 277117 278051 278986 279923 280862 281802 282743 d (диа- метр) 6oi 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 613 614 615 616 617 618 619 620 621 622 623 624 625 626 627 628 629 630 631 632 633 634 635 636 637 638 639 640 641 642 643 644 645 646 647 648 649 650 651 652 653 654 655 656 657 658 659 660 itd 1888, i 1891,2 1894,4 i897,5 1900,7 1903,8 1906,9 1910,1 1913-2 1916,4 I9I9.5 1922,7 1925,8 1928,9 1932,1 1935,2 1938,4 I94L5 1944,6 1947,8 1950.9 I954.I 1957.2 1960,4 1963,5 1966,6 1969,8 1972,9 1976,1 1979,2 1982,3 1985,5 1988,6 1991,8 1994-9 1998,1 2001,2 2004,3 2007,5 2010,6 2013,8 2016,9 2020,0 2023,2 2026,3 2029,5 2032,6 2035,8 2038,9 2042,0 2045,2 2048,3 2051,5 2054,6 2057-7 2060,9 2064,0 2067,2 2070,3 . 2073-5 , 4 283687 284631 285578 286526 287475 288426 289379 290333 291289 292247 293206 294166 295128 296092 297057 298024 298992 299962 300934 301907 302882 303858 304836 305815 306796 307779 308763 309748 310736 311725 312715 313707 314700 315696 316692 317690 318690 319692 320695 321699 322705 323713 324722 325733 326745 327759 328775 329792 330810 331831 332853 333876 33490 r 335927 336955 337985 339oi6 340049 341083 342119 d (диа- метр) 66i 662 663 664 665 666 667 668 669 670 671 672 673 674 675 676 677 678 679 680 681 682 683 684 685 686 687 688 689 690 691 692 693 f 694 695. 696 697 698 699 700 701 702 703 = 704 . 705 : 706 : 707 : 708 : 709 : 710 711 : 712 : 713 : 714 2 715 - 716 : 717 ; 718 2 719 : 720 •nd 2076,6 2079,7 2082,9 2086,0 2089,2 2092,3 2095,4 2098,6 2101,7 2104,9 2IO3,O 2111,2 2114,3 2117,4 2I2O,6 2123,7 2126,9 2I3O,O 2I33-I 2136,3 2139-4 2142,6 2145-7 2148,8 2152,0 2155,1 2158,3 2161,4 2164,6 2167,7 2170,8 21/4,0 2177,1 2180,3 2183,4 2l86,5 2189,7 2192,8 2196,0 2199,1 22O2,3 2205,4 2208,5 2211,7 2214,8 22l8,O 2221,1 2224,2 2227,4 2230,5 2233,7 2236,8 2240,0 ^43,1 2246,2 2249,4 2252,5 2255,7 2258,8 ^261,9 4 343157 344196 345237 346279 347323 348368 349415 350464 351514 352565 353618 354673 35573° 356788 357847 358908 359971 361035 362101 363168 364237 365308 366380 367453 3685^8 369605 370684 371764 372845 373928 375013 376099 377187 378276 379367 380459 381553 382649 383746 384845 385945 387047 388151 389256 390363 39I47I 392580 393692 394805 395919 397035 398153 399272 400393 401515 402639 403765 404892 406020 407150
28 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ Продолжение табл. II (дм- r.d 1* метр) 4 721 2265,1 408282 722 2з68,2 4°9415 723 2271,4 4*055° 724 22-74,5 4**687 725 2277,7 412825 726 228о,8 4*3965 727 2283,9 4*5*о6 728 2287,1 4*6248 729. 2290,2 417393 730 2293,4 418539 731 2296,5 4*9686 732 2299,6 42<>335 733 2302,8 42*986 734 2305,9 423138 735 2309,1 424292 736 2312,2 425447 737 23154 426604 738 2318,5 427762 739 2321,6 428922 740 2324,8 430084 i 741 2327,9 43I247 742 2331,1 4324Т2 743 2334-2 433578 744 2337.3 434746 745 2340,5 4359*6 746 2343-6 437087 747 2346,8 438259 748 2349.9 439433 749 2353.1 440609 750 2356,2 44!785 75* 2359-3 442965 752 2362,5 444I 46 753 23б5-6 445328 754 2368,8 4465*1 755 2371,9 447697 756 2375.0 448883 757 2378,2 45°072 758 2381,3 45*2б2 759 2384.5 452453 7бо 2387,6 453646 7бт 2390,8 45484I 762 2393.9 45боз7 763 2397-0 457234 764 2400,2 458434 765 2403,3 459635 766 2406,5 460837 767 2409,6 462041 768 2412,7 463247 769 2415,9 464454 770 2419,0 465663 77 1 2422,2 466873 772 2425,3 468085 773 2428,5 4б9298 774 2431,6 47°513 775 2434,7 47173° 7?6 2437.9 472948 777 2441,0 474 1 68 778 2444.2 475389 779 2447,3 4/6612 780 2450,4 477836 (диа- vd ^ метр) 4 781 2453.6 479об2 782 2456,7 480290 783 2459.9 4815*9 784 2463,0 48275° 785 24б6;2 483982 786 2469,3 4852*6 787 2472,4 48645* 788 2473.6 487688 789 2478,7 488927 790 2481,9 49О1б7 791 2485,0 49*409 792 2488,1 492652 793 249*-3 493897 794 2494-4 495*43 795 2497.6 49639* 796 2500,7 49764* 797 2503,8 498892 798 2507,0 5°о*45 799 2510,1 5°*399 8оо 2513,3 5°2б55 8oi 2516,4 5°39*2 8о2 2519,6 505171 803 2522,7 506432 8о4 2525,8 5°7694 805 2529,0 508958 806 2532-* 5*0223 8о7 2535-3 5 90 8о8 2538,4 512758 8о9 254 *,5 5*4028 8*о 2544.7 5*53оо 8и 2547.8 5*6573 8i2 255* ,о 5*7848 8*3 2554.* 5 '9*24 8*4 2557.3 520402 8 15 2560,4 52*68i 816 2563,5 522962 817 2566,7 524245 818 2569,8 525529 8*9 2573-о 5268 14 82о 2576,1 528*02 821 2579,2 52939* 822 2582,4 53°68i 823 2585о 531973 824 2588,7 5332б7 825 259*, 8 534562 826 2595-0 535858 827 2598,1 537*57 828 2601,2 538456 829 2604,4 539758 830 2607,5 54*o6i 83 г 2бю,7 542365 832 2613,8 54367* 83з 2616,9 544979 834 2620,1 546288 8з5 2623,2 547599 836 2626,4 5489*2 837 2629,5 55°22б 838 2632,7 55*54* 839 2б35,8 552858 840 2638,9 554*77 / ^ ^ (диа- па — - метр) ** 84i 2642,1 555497 842 2645,2 556819 843 2648,4 558*42 844 2б5*,5 559467 845 2654-6 560794 846 2657,8 562122 847 2660,9 563452 848 2664,1 564783 849 2667,2 566116 850 2670,4 567450 85т 2673,5 568786 852 2676.6 570*24 853 2679,8 57*4бЗ 854 2682,9 5728оз 855 2686, i 574'4б 856 2689,2 575490 857 2692,3 576835 858 2695,5 578*82 859 2698,6 579530 86о 2701,8 580880 86 1 2704,9 582232 862 2708,1 583585 863 2711,2 584940 864 2714,3 586297 865 2717,5 587655 866 2720,6 589° ' 4 867 2723,8 590375 868 2726,9 59 ' 738 86д 2730,0 593 ' °2 87° 2733.2 59446S 871 2736,3 595835 872 2739.5 597204 873 2742,6 598575, 874 2745.8 599947 875 2748,9 601320 876 2752>о 602696 877 2755-2 604073 878 2758,3 605451 879 2761,5 606831 88о 2764,6 608212 88i 2767,7 609595 882 2770,9 610980 883 2774-0 612366 884 2777.2 6I3754 885 278о,з 6:543 886 2783,5 616534 887 2786,6 6i7927 888 2789,7 61932* 889 2792,9 620717 890 2796,0 622114 891 2799-2 6235*3 892 2б02,3 6249*3 893 2805,4 626315 894 2808,6 6277*8 895 28 и, 7 629124 896 2814,9 630530 897 28] 8,о 631938 898 2821,2 633348 899 2824,3 634760 9оо 2827,4 636173 (диа- ъй ~ метр) 4 901 2830,6 637587 9°2 2833,7 639003 QO3 2836,9 640421 904 2840,0 641840 905 2843,1 643261 906 2846,3 644683 907 2849,4 646107 9о8 2852,6 647533 909 2855-7 648960 9Ю 2858,8 650388 911 2862,0 651818 912 2865,1 653250 913 2868,3 654684 914 2871,4 656118 915 2874,6 657555 916 2877,7 658993 917 2880,8 660433 918 2884,0 661874 919 2887,1 6633*7 920 2890,3 664761 921 2893,4 666207 922 2896,5 667654 923 2899,7 669103 924 2902,8 670554 925 2906,0 672006 926 2909,1 673460 927 2912,3 6749^5 928 2915,4 676372 929 2918,5 677831 930 2921,7 67929* 93* 2924,8 680752 932 2928,0 682216 933 293*.* 683680 934 2934-2 685147 935 2937.4 6866 Г5 936 2940,5 688084 937 2943,7 689555 938 2946,8 691028 939 295°-о 692502 940 2953- * 693978 94* 2956,2 695455 942 2959-4 696934 943 29б2,5 698415 944 2965,7 699897 945 2968,8 7° ' 38о 946 297*, 9 70286 947 2975-* 704352 948 2978,2 7°5840 949 2981,4 70733° 950 2984,5 7°-822 95* 2987,7 7 юз*5 952 2990,8 7 l J 8°9 953 2993-9 713306 954 2997-* 74803 955 3000,2 7 '6303 956 3003,4 7*7^04 957 3006,5 719306 958 3009.6 720810 959 30*2,8 7223*6 960 зо*5-9 723823
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 29 Продолжение табл. II d „ (диа- itd -1_- метр) 4 961 3019,1 725332 9б2 3022,2 726842 963 30254 728354 9б5 3°3i.6 731382 966 з°34-8 732899 96? 3°37-9 734417 968 3041.1 735937 9б9 3°44-2 737458 97° 3°47-3 738981 971 3°5о,5 740506 972 з°53-6 742032 973 3056.8 743559 974 3°59-9 745038 975 3°63-г 746619 97§ з°66,2 748151 977 Зоб9.3 749685 978 3°72,5 75122I 979 3075-6 752758 98о з°78,8 754296 98i з°8т.9 755837 982 3085-0 757378 984 з°91.3 760466 985 3°94,5 7620 гз 986 з°97-6 763561 987 зтоо.8 7651" 988 з|03.9 766662 989 31О7.° 768214 99° З110-2 769769 991 3.3 771325 992 3Ч5 772882 993 3"9.6 774441 994 3Т22,7 7?6оо2 995 3125.9 777564 996 3Г29>° 779 128 997 3Г32,2 780693 998 si 35-3 78226о 999 3138,5 783828 1000 ЗН1.6 785398 looi 3144-7 786970 1002 ЗН7-9 788543 1003 з ' 5 1 >° 79° 1 ' 8 10Э4 3'54.2 791694 10°5 З'57-З 793272 ioo5 з]6о,4 79485! 1007 3[бз,6 796432 ioo3 3166,7 79^° Г5 loog 3I09-9 799599 шю Зг73-° 801185 гоц 3176,2 802772 Ю12 3179,3 е°43б! Ю1з 3'82,4 805951 юг4 3'85>6 8°7543 10E 3' 88,7 809137 ioi6 3191,9 8ю732 10 '7 3195'° 812329 ioi8 3[98,i 8i3927 1019 32oi,3 815527 IO2O 3204,4 817128 d (диа- ъй ^— метр) 4 1021 3207,6 818731 1022 32IO,7 820336 1023 3213,8 821942 1024 3217,0 823550 1025 3220,1 825159 1026 3223,3 826770 1027 3226,4 828382 1028 3229,6 829996 1029 3232,7 831612 1030 3235,8 833229 1031 3239,0 834848 1032 3242,1 836468 1033 3245,3 838090 1034 3248,4 839713 1035 3251,5 841338 1036 3254,7 842965 1037 3257.8 844593 1038 3261,0 846223 1039 3264,1 847854 1040 3267,3 849487 1041 3270,4 851121 1042 3273,5 852757 1043 3276,7 854395 1044 3279,8 856034 1045 3283,0 857674 1046 3286,1 859317 1047 3289,2 860961 1048 3292,4 862606 1049 3295,5 864253 1050 3298,7 865901 1051 3301,8 867552 1052 3305,0 869203 1053 3308,1 870857 1054 3311,2 872511 1055 33144 874168 1056 3317,5 875826 1057 3320,7 877485 1058 3323,8 879146 1 059 3326,9 880809 looo 3330,1 882473 1061 3333,2 884139 1062 3336,4 885807 1063 3339,5 887476 1064 3342,7 889146 1065 3345,8 890818 1066 3348,9 892492 1067 3352,1 894167 io58 3355,2 895844 1069 3358,4 897522 1070 3361,5 899202 1071 3364,6 900884 1072 3367,8 902567 Ю73 3370,9 904252 1074 3374,i 905938 1075 3377,2 907626 1076 3380,4 909315 Ю77 3383,5 9"°°6 1078 3386,6 912699 Ю79 3389,8 914393 1080 3392,9 916088 d (диа- itrf !L_ метр) 4 io8i 3396,1 917786 1082 3399,2 919484 1083 3402,3 921185 1084 3405,5 922887 1085 3408,6 924590 1086 3411,8 926295 1087 3414,9 928002 1088 3418,1 929710 1089 3421,2 931420 1090 3424,3 933132 1091 3427,5 934845 1092 3430.6 936559 i°93 3433-8 938275 1094 3436,9 939993 1095 344°>o 941712 1096 3443-2 943433 i°97 3446,3 945155 1098 3449,5 946879 i°99 3452,6 948605 1 100 3455,8 950332 noi 3458,9 952060 1 102 3462,0 953791 1103 3465,2 955522 4 3468,3 957256 5 3471.5 958991 1106 3474,6 960727 7 3477.7 962465 1108 3480,9 964205 1109 3484,0 965946 i no 3487,2 967689 1 1 II 3490,3 969433 1 1 12 3493,5 979 i 3496,6 972927 1 1 14 3499.7 974676 i 3502,9 97б427 1116 3506,0 978179 i 3509-2 979933 1118 3512,3 981688 1 1 19 35r54 983445 1 120 3518,6 985203 1 12 1 3521,7 986964 1 122 3524.9 988725 1123 3528,O 990486 1124 353*-2 992253 5 3534-3 994020 1126 3537,4 995787 7 3540,6 997557 1128 3543-7 999328 1129 3546,9 loonoi 0 3550-0 1002875 1 3553-1 1004651 2 3556,3 1006428 3 35594 1008207 4 3562,6 1009987 5 3565,7 10117/0 1136 3568,8 1013553 7 3572,o 1015338 8 3575-1 1017125 9 3578,3 1018914 1140 3581,4 1020703 d (диа- nd _ метр) 4 1 1 141 3584,6 1022495 1142 3587,7 1024288 3 3590,8 1026083 4 3594,0 1027879 5 3597-1 1029677 1146 3600,3 1031476 1147 3603,4 1033277 1148 3606,5 1035079 1149 3609,7 1036883 1150 3612,8 1038689 i 3616,0 1040496 1152 3619,1 1042305 1153 3622,3 1044115 4 3625,4 1045927 1155 3628,5 1047741 6 3631.7 Ю49556 7 3634,8 1051372 1158 3638,0 1053191 9 3641,1 1055010 ибо 3644,2 1056832 ii6i 3647,4 1058655 2 3650,5 1060479 3 3653,7 1062305 1164 3656,8 1064133 1165 3660,0 1065962 1166 3663,1 1067793 1167 3666,2 1069625 1168 3669,4 1071459 1169 3672,5 1073294 1170 3675,7 1075132 i 3678,8 1076970 1172 3681,9 1078810 3 3685,1 1080652 4 3688,2 1082495 5 36914 1084340 6 3694,5 10861:87 7 3697-7 1088035 8 3700,8 1089884 9 3703,9 1091736 1180 3707,1 1093588 1181 3710,2 1095443 1182 3713,4 1097299 "83 37i6,5 1099156 1184 3719,6 1101015 "85 3722,8 1102876 1186 3725,9 1104738 1187 3729,1 1106602 1188 3732,2 1108467 "89 37354 0334 "90 3738,5 1 1 12202 II9I 3741,6 1114072 1192 3744,8 1115944 "93 3747.9 i8i7 "94 375I-I 1119692 "95 3754-2 1121568 "96 3757-3 3446 1197 3760,5 1125326 "98 3763,6 1127207 1 1 99 3766,8 1 1 29089 1200 3769,9 1130973
30 Продолжение табл. II d (диа- r.d — - метр) 4 i20i 3773,1 1132859 1202 3776,2 И34746 12оз 3779-3 1136635 1204 3782,5 1138526 1205 3785.6 1140418 12Об 3788,8 II423H 1207 3791.9 1144207 1208 3795.0 1146103 1209 3798,2 1148002 1210 3801,3 H4990I 1211 3804,5 И518оЗ 1212 3807,6 II53706 1213 38Ю,8 1155бИ 12I4 3813.9 И57517 1215 38l7,0 H59424 12l6 3820,2 Il6l334 1217 3823.3 Иб3245 1218 3826,5 Иб5157 1219 3829>6 1167071 1220 3832,7 1168987 1 22 1 3835,9 1170904 1222 3839,0 1172823 1223 3842,2 1174743 1224 3845,3 1176665 I225 3848,5 1178588 1226 3851,6 1180513 1227 3854,7 1182440 1228 3857,9 1184368 1229 3861,0 1186298 1230 3864,2 1188229 1231 3867,3 II90162 1232 3870,4 1192096 1233 3873.6 1194032 1234 3876,7 1195970 1235 3879.9 H97909 1236 3883,0 1199850 1237 3886,2 1201792 1238 3889,3 1203736 1239 3892,4 1205681 1240 3895,6 1207628 1241 3898,7 1209577 1242 3901,9 1211527 1243 3905,0 1213479 1244 3908,1 1215432 1245 39H.3 1217387 1246 3914,4 1219343 1247 3917,6 1221301 1248 3920,7 1223261 1249 3923,8 1225222 1250 3927,0 1227185 T25i 3930'1 1229149 1252 3933.3 1231115 I253 3936,4 1333082 I254 3939.6 1235051 I255 3942,7 1237022 1256 39453 1238994 1257 3949,0 1240968 I258 3952Д 1242943 1259 3955-3 1244920 1 260 3958,4 1246898 d I (диа- r.d ^ — метр) 4 1261 3961,5 1248878 1262 3964,7 1250860 1263 3967,8 1252843 1264 3971,0 1254828 1265 3974.1 1256814 1266 3977,3 1258802 1267 3980,4 1260791 1268 3983,5 1262782 1269 3986,7 1264775 1270 3989,8 1266769 1271 3993,0 1268764 1272 3996,1 1270762 I273 3999.2 1272761 1274 4002,4 1274761 1275 4005,5 1276763 1276 4008,7 1278766 1277 4011,8 1280772 1278 4015,0 1282778 1279 4018,1 1284787 1280 4021,2 1286796 1281 4024,4 1288808 1282 4027,5 1290821 1283 4030,7 1292835 1284 4033,8 1294851 1285 4036,9 1296369 1286 4040,1 1298888 1287 4043,2 1300909 1288 4046,4 1302932 1289 4049,5 1304956 1290 4052,7 1306981 1291 4055,8 1309008 1292 4058,9 1311037 1293 4062,1 1313067 1294 4065,2 1315099 1295 4068,4 1317132 1296 4071,5 1319167 1297 4074,6 1321204 1298 4077,8 1323242 1299 4080,9 1325282 1300 4084,1 1327323 1301 4087,2 1329366 1302 4090,4 1331410 1303 4093,5 1333456 1304 4096,6 1335504 1305 4099,8 1337553 1306 4102,9 1339603 1307 4106,1 1341656 1308 4109,2 1343709 1309 4112,3 1345765 1310 4115,5 1347822 1311 4118,6 1349880 1312 4121,8 1351940 1313 4124,9 1354002 1314 4128,1 1356065 1315 4131.2 1358130 1316 4134,3 1360197 1317 4137.5 1362264 1318 4140,6 1364334 1319 4Ч3.8 1366405 1320 4146,9 1368478 d ^3 (диа- -nd — - метр) 4 1321 4150,0 1370552 1322 4153,2 1372628 1323 4156,3 I374705 1324 4159,5 1376784 1325 4i62,6 1378865 1326 4165,8 1380947 1327 4168,9 1383030 1328 4172,0 1385116 1329 4175,2 1387202 1330 4178,3 1389291 1331 4181,5 1391381 1332 4184,6 1393472 1333 4187,7 1395565 1334 4190-9 139/660 1335 4i94,o 1399756 1336 4i97,2 1401854 1337 4200,3 1403953 1338 4203,5 406054 1339 4206,6 1408157 1340 4209,7 1410261 1341 4212,9 1412367 1342 4216,0 1414474 1343 4219,2 1416583 1344 4222,3 1418693 1345 4225,4 1420805 1346 4228,6 1422918 1347 4231,7 1425033 1348 4234,9 14,27150 1349 4238,0 1429268 1350 4241,2 1431388 i35i 4244,3 14335Ю i352 4247,4 I435632 1353 4250-6 1437757 1354 4253.7 439883 1355 4256,9 1442011 1356 4260,0 1444140 1357 4263,1 1446271 1358 4266,3 1448403 1359 42694 1450537 1360 4272,6 1452672 1361 4275,7 1454810 1362 4278,8 1456948 1363 4282,0 1459088 1364 4285,1 1461230 1365 4288,3 1463373 1366 4291,4 1465518 1367 4294,6 1467665 1368 4297,7 1469813 1369 4300,8 1471963 -370 4304,0 1474114 1371 4307,1 1476267 1372 4310,3 1478421 1373 4313.4 1480577 1374 43i6,5 1482734 1375 4319.7 1484893 1376 4322,8 1487054 1377 4326,0 1489216 1378 4329,1 1491380 1379 4332,3 1493545 1380 43354 1495712 d (диа- nd ^ — метр) 4 1381 4338,5 1497881 1382 434i,7 1500051 1383 4344-8 150222^ I384 4348,o 1504396 I385 435I-I 1506570 1386 4354.2 1508747 1387 4357,4 1510925 1388 4360,5 1513104 1389 4363,7 - 1515285 139° 4366,8 1517468 I39i 4370-0 1519652 1392 4373Д 1521838 1393 4376,2 1524025 1394 4379,4 1526214 1395 4382,5 1528404 1396 4385.7 1530597 1397 4388,8 1532790 I398 439L9 1534985 1399 4395Д I537i82 1400 4398,2 1539380 1401 4401,4 1541580 1402 4404,5 1543782 1403 4407,7 i545985 1404 44ro,8 1548189 1405 4413,9 1550396 1406 4417,1 1552603 1407 4420,2 1554813 1408 4423,4 1557024 1409 4426,5 1559236 1410 4429,6 1561450 1411 4432,8 1563666 1412 4435-9 1565883 1413 4439.1 1568102 1414 4442,2 1570322 1415 44454 1572544 1416 4448,5 1574767 1417 4451-6 1576992 1418 4454,8 15792 j 9 M19 4457.9 I58I447 1420 4461,1 1583677 1421 4464,2 1585908 1422 4467,3 1588141 1423 4470,5 1590376 1424 4473,6 1592612 1425 4476,8 1594849 1426 4479,9 1597088 1427 4483,1 1599329 1428 4486,2 1601571 1429 4489,3 1603815 1430 4492,5 1606061 i43i 4495-6 1608308 1432 4498,8 1610556 J433 4501,9 1612806 1434 4505.0 1615058 1435 45o3,2 1617312 1436 45H.3 1619566 *437 4514,5 1621823 1438 4517,6 1624081 1439 4520,8 1626340 1440 4523,9 1628602
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 31 Продолжение табл. II d (диа- метр) 44i 442 443 1444 445 446 447 448 449 45° 45 1 452 453 454 455 456 457 458 459 1460 1461 1462 4бЗ 4б4 465 1466 1467 1468 4б9 470 471 1472 473 474 475 476 477 478 479 1480 1481 1482 483 484 485 i486 487 1488 489 49° 491 492 493 494 495 496 497 498 499 1500 nd 4527.0 4530.2 4533.3 4536,5 4539-6 4542,7 4545.9 4549.0 4552,2 4555.3 4558-5 4561,6 45б4,7 45б7,9 4574-2 4577,3 458о,4 4583.6 4586,7 4589,9 4593,0 4596,2 45993 4602,4 4605,6 4608,7 4611,9 4615,0 4618,1 4621,3 4624,4 4627,6 4630,7 4633,8 4637,0 4640,1 4643.3 4646,4 4649,6 4652,7 4655,8 4659,0 4662,1 4665,3 4668,4 4671,5 4б74.7 4б77.8 4681,0 4684,1 4687,3 4690,4 4693.5 4696,7 4699,8 4703,0 4706,1 4709,2 4712,4 4 1630864 1633129 1635395 1637662 1639931 1642202 1644474 1646747 1649023 1651300 1653578 1655858 1658140 1660423 1662708 1664994 1667282 1669571 1671862 1674155 1676449 1678745 1681042 1683341 1685641 1687943 1690247 1692552 1694859 1697167 1699477 1701788 1704101 1706416 1708732 1711050 1713369 1715690 1718012 1720336 1722662 1724989 1727318 1729648 1731980 I7343I3 1736648 1738985 1741323 1743662 1746004 1748347 1750691 1753037 1755385 1757734 1760084 1762437 176479° 1767146 d (диа- метр) 1501 1502 i5°3 1504 1505 1506 IS0? 1508 i5°9 151° 1511 1512 1513 154 1515 1516 1517 1518 1519 1520 1521 1522 1523 i524 1525 1526 1527* 1528 1529 1530 I53i I532 1533 1534 1535 1536 1537 1539 1540 I54i 1542 1543 1544 1545 1546 1547 1548 1549 155° 1551 1552 1553 1554 1555 1556 1557 1558 1559 1560 •ad 4715.5 4721,8 4725,0 4728,1 473L2 4734,4 4737-5 4740,7 4743.8 474б,9 4750.i 4753.2 4756,4 4759-5 4762,7 4765,8 4768,9 4772,1 4775.2 47784 478i,5 4784,6 4787,8 4790,9 4794,1 4797.2 4800,4 4803,5 4806,6 4809,8 4812,9 4816,1 4819,2 4822,3 4825,5 4828,6 4831,8 4834,9 4838,1 4841,2 4844,3 4847,5 4850,6 4853,8 4856,9 4860,0 4863,2 4866,3 4869,5 4872,6 4875,8 4878,9 4882,0 4885,2 4888,3 489L5 4894,6 4897,7 4900,9 -ко* 4 1769503 1771861 1774222 1776583 1778946 1781311 1783678 1786046 1788415 i 790786 1793159 1795533 1797909 1800287 1802665 1805046 1807428 1809812 1812197 1814584 1816972 1819362 1821754 1824147 1826542 1828938 1831336 1833735 1836136 1838539 1840943 1843348 1845756 1848164 1850575 1852987 1855400 1857815 1860232 1862650 1865070 1867491 1869914 1872339 1874765 1877193 1879622 1882053 1884485 1886919 1889355 1891792 1894230 1896671 1899112 1901556 1904001 1906447 1908895 I9H345 d (диа- метр) 1561 1562 1563 1564 1565 1566 1567 1568 1569 1570 I57i 1572 1573 1574 1575 1576 1577 1578 1579 I58o 1581 1582 1583 1584 1585 1586 1587 1588 1589 1590 159 г 1592 1593 1594 1595 1597 1598 1599 i6oo 1601 1602 1603 1604 1605 1606 1607 1608 1609 1610 161 r 1612 1613 1614 1615 1616 1617 1618 1619 1620 r.d 4904,0 4907,2 49ю,3 4913.5 4916,6 4919,7 4922,9 4926,0 4929,2 4932,3 4935.4 4938,6 4941.7 4944,9 4948,0 495i,2 4954,3 4957.4 4960,6 4963,7 4966,9 497o,o 4973,i 4976,3 4979,4 4982,6 4985,7 4988,8 4992,o 4995.1 4998,3 5004,6 5007,7 5010,8 5014,0 5oi7,i 502°.3 5023,4 502б,5 5029,7 5°32-8 5036,0 5039,1 5042.3 5045.4 5048,5 5051.7 5054.8 5058,0 5061,1 5064,2 5067,4 5070,5 5073,7 5076,8 5080,0 5083,1 5086,2 5089.4 ?_ 4 1913796 1916249 1918703 1921159 1923617 1926076 1928537 1930999 T933463 1935928 1938395 1940863 1943333 1945805 1948278 1950753 1953229 1955707 1958187 1960668 1963151 1965635 1968121 1970608 1973097 1975587 1978079 1980573 1983068 1985565 1988063 1990563 1993065 1995568 1998073 2000579 2003087 2005596 2008107 2010619 2013133 2015649 2018166 2020685 2023205 2025727 2028251 2030776 2033302 2035831 2038360 2040892 2043425 2045959 2048495 2051033 2053572 2056113 2058655 2061199 d (диа- метр) l62I 1622 1623 1624 1625 1626 1627 1628 1629 1630 1б31 1632 1633 1634 1635 1636 1637 I638 1639 1640 1641 1642 1643 1644 1645 1646 1647 1648 1649 1650 1651 1652 1653 1654 1655 I656 1657 1658 1659 l66o I66l 1662 l663 1664 I665 1666 1667 1668 T669 1670 1671 1672 1673 1674 1675 1676 F77 1678 1679 l680 vd 5092,5 5095-7 5098,8 5101,9 51O5>! 5108,2 5111,4 514.5 5117,7 5120,8 5123,9 5127,1 5130,2 5*33-4 5136,5 5139.6 5423 545-9 549,1 5i52-2 5155.4 5158,5 5161,6 5164,8 5167-9 5171,1 5I74-2 5177,3 5180,5 5183,6 5186,8 5189,9 5193Д 5196,2 5199,3 5202>5 5205-6 5208,8 52n,9 5215,0 5218,2 5221,3 5224,5 5227,6 523°.8 5233-9 5237,o 5240,2 5243.3 5246,5 5249.6 5252,7 5255.9 5259.0 5262,2 5265.3 5268,5 5271,6 5274,7 5277.9 4 2063744 2066291 2068840 2071390 2073942 2076495 2079050 2081607 2084165 2086724 2089286 2091848 2094413 2096979 2099546 2102115 2104686 2107258 2109831 2112407 2114984 2117562 2120142 2122724 2125307 2127892 2130478 2133066 2135655 2138246 2140839 243433 2146029 2148626 2151225 2153826 2156428 2159031 2161636 2164243 2166851 2169461 2172073 2174686 2177300 2179917 2182534 2185154 2187774 2190397 219302-1 2195647 2198274 2200902 2203533 2206165 2208798 2211433 2214070 2216708
32 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ Продолжение табл. II d {диа- -fid — метр) 4 1681 5281,0 2219347 1682 5284,2 2221989 1683 5287,3 2224632 1684 5290,4 2227276 1685 5293,6 2229922 1686 5296,7 2232570 1687 5299,9 2235219 1688 5303,0 2237870 1689 5306,1 2240522 1690 5309,3 2243176 1691 53124 2245831 1632 5315,6 2248488 1693 53*8,7 2251147 1694 5321,9 2253807 1695 5325'° 2256469 1696 5328,1 2259132 1697 533*,3 2261797 1698 5334.4 2264463 1699 5337.6 2267131 1700 5340,7 2269801 1701 5343,8 2272472 1702 5347.0 2275145 1703 535°Д 2277819 1/04 5353-3 2280495 1705 5356,4 2283172 1706 5359,6 2285851 1707 5362,7 2288532 1708 5365-8 2291214 1709 53б9.о 2293897 I?*0 5372Д 2296583 i?*1 5375.3 2299270 1712 5378,4 23o*958 17*3 538i,5 2304648 *7*4 5384,7 2307340 Г7*5 5387,8 2310033 17*6 539*,° 2312727 *7*7 5394Д 2315424 17*8 53973 2318122 1719 5400,4 2320821 1720 5403,5 2323522 1721 5406,7 2326224 1722 5409,8 2328929 1723 54*3,o 2331634 1724 54*6,1 2334342 1725 54*9,2 2337050 1726 5422,4 2339761 1727 5425,5 2342473 1728 5428,7 2345186 *729 543*,8 2347901 1730 5435.° 2350618 173* 5438Д 2353336 1732 5441 2 2356056 1733 5444,4 2358778 1734 5447-5 236*50* 1735 5450-7 2364225 *73б 5453-8 2366951 *737 5456,9 2369679 1738 54бод 2372408 1739 5463.2 2375139 1740 5466,4 2377871 d ~ 2 (диа- nd — метр) 4 1741 5469,5 2380605 1742 5472,7 2383341 *743 5475-8 2386078 1744 54/8-9 2388817 1745 5482Д 2391557 1746 5485,2 2394299 1747' 5488,4, 2397042 1748 5491,5 2399787 *749 5494-6 2402534 175° 5497.8 2405282 *75* 550o-9 2408032 *752 55°4Д 2410783 *753 5507,2 2413536 *754 55*0.4 2416290 *755 55*3-5 2419046 *756 55*6,6 2421804 *757 55*9,8 2424563 *758 5522-9 2427323 *759 5526Д 2430086 1760 5529,2 2432849 176* 5532-3 2435615 1762 5535-5 2438382 *7бЗ 5538.6 2441150 *764 554*. 8 2443920 1765 5544,9 2446692 1766 5548,1 2449465 1767 555*. 2 2452240 *768 5554.3 2455016 *7б9 5557.5 2457794 1770 55бо,6 2460574 *77* 55бз,8 2463355 *772 5566,9 2466138 *773 5570,0 2468922 *774 5573-2 2471708 1775 5576,3 2474495 17/6 5579-5 2477284 1777 5582,6 2480075 1778 5585-8 2482867 1779 5588,9 2485660 1780 5592,0 2488456 178* 5595,2 2491252 1782 5598,3 2494051 1783 5601,5 2496851 1784 5604,6 2499652 1785 5607,7 2502455 1786 5610,9 2505260 1787 5614,0 2508066 1788 5617,2 2510874 1789 5620,3 2513683 1790 5623,5 2516494 1791 5626,6 2519307 1792 5629,7 2522121 *793 5632,9 2524937 *794 5636,0 2527754 *795 5639-2 2530573 1796 5642,3 2533393 1797 5645.4 2536215 1798 5648,6 2539038 1799 5б5*-7 2541863 1800 5654,9 2544690 ff (диа- Ttd - — метр) 4 1801 5658,0 2547518 1802 5661,1 2550348 1803 5664,3 2553179 1804 5667,4 2556012 1805 5670,6 2558847 1806 5673,7 2561683 1807 5676,9 2564521 1808 5680 о 2567360 1809 5683,1 2570201 1810 5686,3 2573043 1811 5689,4 2575887 1812 5692,6 2578732 1813 5695,7 2581579 1814 5698,8 2584428 1815 5702,0 2587278 1816 5705,1 2590130 1817 5708,3 2592983 1818 5711,4 2595838 1819 5714-6 2598695 1820 5717,7 2601553 1821 5720,8 2604413 1822 5724,0 2607274 1823 5727,1 2610136 1824 5730,3 2613001 1825 5733-4 2615867 1826 5736,5 2618734 1827 5739-7 2621603 1828 5742,8 2624474 1829 5746,0 2627346 l83Q 5749Д 2630220 1831 5752,3 2633095 1832 5755-4 2635972 1833 5758,5 2638851 *834 576*,7 2641731 *835 57б4,8 2644612 *8зб 5768,0 2647496 *837 577* Д 2650380 *8з8 5774-2 2653267 *839 5777.4 2656155 1840 5780,5 2659044 1841 5783-7 2661935 1842 5786,8 2664828 *843 5790-0 2667722 1844 5793Д 2670618 1845 5796,2 26735*5 1846 5799,4 2676414 1847 58о2'5 26793*4 1848 58°5>7 2682216 1849 5808,8 2685120 1850 5811.9 2688025 1851 58Т5Д 2690932 1852 58*8,2 2693840 1853 5821,4 2696750 1854 5824-5 2699662 l855 5827,7 2702575 1856 5830.8 2705489 1857 5833,9 2708405 1858 5837Д 2711323 1859 584°.2 2714243 i860 5843.4 2717163 d (диа- irrf Л — метр) 4 i86i 5846,5 2720086 1862 5849-6 2723010 *86з 5852-8 2725936 i864 5855-9 2728863 1865 5859Д 273*792 1866 5862,2 2734722 1867 5865,4 2737б54 1868 5868,5 2740587 1869 587*. 6 2743522 1870 5874-8 2746459 1871 5877.9 2749397 1872 5881,1 2752337 1873 5884,2 2755278 1874 5887.3 2758221 з8?5 5890,5 2761165 1876 5893б 2764111 1877 58968 2767059 1878 5899,9 2770008 1879 59°ЗД 2772959 i88o 59°6,2 27759*1 i88i 5909,3 2778865 1882 59*2.5 2781821 1883 59*5.6 2784778 1884 59*8,8 2787736 1885 592*> 9 2790696 1886 5925.0 2793658 1887 5928,2 2796621 1888 593*- 3 2799586 1889 5934-5 2802553 1890 5937-6 2805521 1891 594°'8 280849° 1892 5943,9 2811462 1893 5947,0 2814434 *894 595°'2 2817409 *895 5953.3 2820384 1896 5956,5 2823362 1897 5959,6 282634* 1898 5962,7 2829321 1899 59б5-9 2832304 1900 5969,0 2835287 *9°* 5972,2 2838273 1902 5975-3 2841260 1903 5978,5 2844248 1904 598*, 6 2847238 *905 59847 2850230 1906 5987-9 2853223 *9°7 599*.° 2856217 1908 5994,2 2859214 1909 5997-3 2862212 1910 6000,4 2865211 1911 6003,6 2868212 1912 6006,7 2871215 1913 6009,9 2874219 1914 6013,0 2877224 1915 6016,1 2880232 1916 6019,3 2883241 1917 6022,4 2886251 19*8 6025,6 2889263 1919 6028,7 2892277 1920 6031,9 2895292
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 33 Продолжение табл.П d ,3 (диа- тс^ —— метр) 4 1921 6035,0 2898309 1922 6038,1 2901327 1923 6o4i,3 2904347 1924 6044,4 2907368 1925 6047,6 2910391 1926 6050,7 29134*6 1927 6053,8 2916442 1928 6057,0 2919469 1929 6060,1 2922499 1930 6063,3 2925530 1931 6066,4 2928562 1932 6069,6 2931596 1933 6072,7 2934632 1934 6075,8 2937669 1935 6079,0 2940707 1936 6082 д 2943748 1937 6085,3 2946790 1938 6088,4 2949833 1939 6091,5 2952878 1940 6094,7 2955925 d (диа- nd ?^L метр) 4 i94i 6o97,8 2958973 1942 6101,0 2962022 1943 6104,1 2965074 1944 6107,3 2968126 *945 6110,4 2971181 1946 6113,5 2974237 1947 6116,7 2977294 1948 6119,8 2980354 1949 6123,0 2983414 1950 6126,1 2986477 1951 6129,2 2989540 1952 6132,4 2992606 1953 6135,5 2995673 1954 6138,7 2998741 1955 6141,8 3001811 1956 6145,0 3004883 1957 6148,1 3007956 1958 6151,2 3011031 *959 6154,4 3014108 1960 6157,5 3017186 d (диа- nd - — метр) 4 1961 6160,7 3020265 1962 6163,8 3023346 1963 6166,9 3026429 1964 6170,1 3029513 1965 6173,2 3032599 1966 6176,4 3035686 1967 6179,5 3038775 1968 6182,7 3041866 1969 6185,8 3044958 1970 6188,9 3048052 1971 6192,1 3051147 1972 6195,2 3054244 1973 6198,4 3°57342 1974 6201,5 3060442 1975 6204,6 3063544 1976 6207,8 3066647 1977 6210,9 3069751 1978 6214,1 3072858 1979 6217,2 3075966 1980 6220,4 3079075 d ,t (диа- nd — - метр) 4 1981 6223,5 3082186 I082 6226,6 3085298 1983 6229,8 3088413 IQ84 6232,9 3091528 1985 6236,1 3094645 1986 6239,2 3097764 1987 6242,3 3100885 1988 6245,5 ЗЮ4007 1989 6248,6 3107130 iggo 6251,8 3i Ю255 1991 6254,9 3113382 1992 6258,1 3116510 1993 6261,2 3119640 1994 6264,3 3122771 1995 6267,5 3125904 1996 6270,6 312-9039 1997 6273,8 3*32175 1998 6276,9 3*353*3 1999 6280,0 з '38453 2ооо 6283,2 3*4*593 Таблица III. БИНОМИАЛЬНЫЕ КОЭФИЦИЕНТЫ Таблица IV ФАКТОРИАЛЫ \ "\ i 2 3 4 5 6 7 8 9 LO II 12 13 14 *5 i6 *7 18 *9 2О 0 I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ю и 12 *3 *4 *5 i6 *7 18 *9 20 2 6 ю 15 21 28 36 45 55 66 78 9* 120 *зб О 17* 190 3 20 35 56 84 I2O 165 22О 286 Зб4 455 560 68о 8i6 969 1140 4 — — — 7° 120 210 330 495 7*5 IOOI *3$5 1820 2380 3060 3876 4845 5 252 462 792 1287 2002 3003 4368 6l88 8568 IT628 *55°4 6 924 17*6 з°°з 5°°5 8оо& 12376 18564 27 гз2 38760 7 3432 6435 1144° 19448 3*824 5°388 7752о 8 12870 243Ю 43758 755 125970 9 - 48620 92378 167960 10 _ _._.._._... 184756 При пользовании таблицей надо учесть, что Ckn — например С\% = С\^ 3 Том I вв. 1 k п 0 I 2 3 4 5 6 7 •8 9 10 и 12 13 14 15 п! i i 2 6 24 12-10 72-10 504-10 4032 • ю 36288 • ю 36288 ю"- 399Г68- ю2 479О016- ю- 62270208 • ю' 871782912- ю' 1307674368 • ю3 Ig п\ о.оооооо о.оооооо 0,301030 0,778151 1,380211 2,079181 2.857332 3'7°2431 4,605521 5>5597бз 6,559763 7,601156 8,680337 9,794280 10,940408 12,116500 п\= 1.2.3. ... .я
34 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ О I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ii 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 4i 42 43 44 45 46 47 48 49 5o i 2 3 4 5 6 7 8 9 1 о .... 0000 3010 4771 6021 6990 7782 8451 9031 9542 oooo 0414 0792 1139 1461 1761 2041 2304 2553 2788 3OIO 22 .322221 342420 36l7 19 3802 !8 3979 18 4150 16 4314 16 4472 15 4624 15 4771 15 4914 14 5°5r H 5185 13 5315 13 5441 12 5563 12 5682 12 5798 II 5911 II 6O2I io 6l28 io 6232 ii 6335 Ю 6435 9 6532 io 6628 9 6721 9 6812 9 6902 9 6990 8 8 8 08 о 16 i 24 2 32 з 40 4 48 5 56 6 64 7 72 8 Tat 1 oooo 0414 3222 4914 6128 7076 7853 8513 9085 9590 0043 0453 0828 1173 1492 1790 2068 233° 2577 2810 3032 22 324320 344420 3636 19 3820 18 3997 17 416617 4330 16 4487 15 4639 15 4786 14 4928 14 50б5 14 5*98 13 5328 12 5453 и 5575 i2 5^94 " 580912 5922 и 6031 и 6138 ц 6243 io 6345 ю 6444 ю 6542 9 6637 9 6730 9 6821 9 бди 9 6998 9 10 9 i о 8 20 7 Зо 6 40 5 50 4 6о 3 70 2 80 i go Шца V. МАНТИССЫ ДЕСЯТИЧНЫ: 0—500 2 | 3 | 4 | 5 Зою 477 J 6o2i 699° 0792 H39 J46i i?61 3424 3617 3802 3979 5051 5l85 53*5 5441 6232 6335 6435 6532 7160 7243 7324 74°4 7924 7993 8062 8129 8573 8633 8692 8751 9138 9*91 9243 9294 9638 9685 9731 9777 ОО86 OI28 OI7O O2I2 0492 0531 0569 Обо? 0864 0899 0934 , 0969 I2o6 1239 1271 * I303 1523 1553 1584 1614 1818 1847 1875 1903 2095 2122 2148 2175 2355 2380 2405 2430 2DOI 2625 2648 2672 2833 2856 2878 2900 3°542i 307521 309622 311821 326321 328420 33042o 332421 346419 348319 350220 352219 3655i9 3674i8 369219 37Hi8 3838 18 3856 18 3874 18 3892 17 4014 17 4031 17 4048 17 4065 17 4183 17 4200 16 4216 16 4232 17 4346i6 4362 16 4378i5 4393i6 4502x6 45l8i5 453315 4548i6 465415 466914 468315 469815 4800 14 4814 15 4829 14 4843 14 494213 4955i4 49б9ч 498314 507913 509213 5T°5i4 5H9i3 5211 13 5224 I3 5237 i3 5250 13 5340i3 5353i3 536612 537813 546513 5478i2 5490 12 5502 „ 558712 5599i2 561112 562312 570512 571712 5729И 574012 5821 Ц 5832 II 5843 12 5855 И 5933" 5944" 5955" 5966 „ 6042 Ц 6053 ц 6064 ц 6075 ю 6149 и 6l6o ю 6170 I0 6l8o ii 6253 ю 6263 ц 6274 ю 6284 ю 6355ю 6365 10 6з75ю 6385 10 6454 ю 6464 ю 6474 ю 6484 g 6551 ю 6561 ,o 6571 9 6580 ю 6646 jo 6656 9 6665 ю 6675 g 673910 6749 9 6758 9 6767 9 6830 9 6839 9 6848 9 6857 9 6920 8 6928 9 6937 9 6946 9 7007 9 7016 8 7024 9 7033 9 11 12 13 | 14 15 j 16 II 12 13 14 15 I 6 22 24 26 28 3O 32 33 36 39 42 45 48 44 48 52 56 60 64 55 60 65 70 75 80 66 72 78 84 90 96 77 84 91 98 io 5 ii 2 88 96 io 4 112 12 о 1я8 99 ю 8 117 126 135 144 К. ЛОГАРИФМОВ 6 ) 7 7782 8451 204 г 2304 4^5° 434 55бЗ 5682 6628 6721 7482 7559 8i95 8261 8808 8865 9345 9395 9823 9868 0253 0294 0645 0682 1004 1038 1335 1367 1644 1673 I931 1959 220 i 2227 2455 2480 2695 2718 2923 2945 313921 316021 3345 20 3365 зо 3541 19 35бо 19 3729 is 3747 19 3909 is 3927 !8 4082 17 4099 i7 4249 16 4265 16 4409 16 4425 15 4564 15 4579 15 4713 15 4728 14 4857 и 4871 15 4997 14 Son 13 5132 13 5T45 14 5263 13 5276 i3 5391 м 5403 I3 554 13 5527 12 5635 12 5647 II 5752 II 5763 12 5866 II 5877 II 5977" 5988n 6085! i 60961! 6191 ю 62OI ii 6294 ю 6304 ю 6395 ю 6405 ю 6493 ю 6503 ю 6590 9 6599 10 6684 9 6693 Q 6776 9 6785 g 6866 g 6875 g 6955 9 6964 s 7042 8 7050 9 17 38 I 19 17 1 8 19 34 3 ° 38 5i 54 57 68 72 76 85 90 95 io 2 io 8 114 ii о 12 6 13 з 136 144 152 15 3 l6 2 171 8 9031 2553 4472 5798 6812 7б34 8325 8921 9445 9912 °334 0719 1072 1399 1703 1987 2253 2504 2742 2967 318120 33^5 19 3579 19 3766 18 3945 17 4116 17 4281 17 444° l6 4594 15 4742 15 4886 14 5024 14 5J59 13 5289 13 5416 12 5539 12 5658 12 5775 « 5888 ii 5999" 6107 io 6212 Ю 6314 ii 6415 io 65T3 9 6609 9 6702 i0 6794 9 6884 9 6972 9 7059 8 20 2O 21 40 42 60 6; 80 84 io о ю 5 120 12 t 140 14- 16 о 16 E 180 185 9 9542 2788 4624 59" 6902 7709 8388 8976 9494 9956 °374 0755 1106 143° 1732 2014 2279 2529 2765 2989 3201 21 340420 3598 19 3784 18 302i7 4133 i? 4298 16 4456 16 460915 4757 14 490014 5038 13 5172 13 5302 13 5428 13 5551 12 5670 I2 5786 io 5899 12 6OIO II 6lI7lI 6222 Ю 6325 io 6425 io 6522 io 661810 6712 9 6803 9 6893 9 6981 9 7067 9 21 I 22 2 2 4 4 66 88 II О 132 154 176 198
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 500—1000 Продолжение табл. V 5° 5* 52 53 54 55 56 57 58 59 6о 6т 62 63 64 65 66 67 68 69 70 7* 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 9* 92 93 94 95 96 97 98 99 IOO ! 2 3 4 5 6 7 8 9 0 69908 70768 7 сбое 72438 73248 74048 7559? 7709? 7?827 7853? 7924? 79937 8об27 81297 8*957 82616 83256 83887 845*6 85*36 85736 86336 86926 875*5 8808 6 88655 89215 89765 90315 90855 9*385 9*9*5 92435 92945 93455 9395s 9445s 94945 95425 95905 96385 96854 973*5 9777 5 98234 98684 99*2 5 99565 OOOO4 i 4 1 04 08 12 16 2 0 24 28 32 36 1 60989 70849 71689 72518 73328 74*27 74907 75663 76427 77*67 77897 78608 793*7 8ooo7 80696 81366 82027 82677 833*7 83956 84576 85*96 85796 86396 86986 87566 88146 88715 89275 89825 90366 90906 9*436 9*965 92485 92995 93505 94005 94505 94995 95475 9595s 96434 96895 97365 97824 98275 98725 99*74 99614 00045 5 1 05 I О 15 2 0 25 3° 35 40 45 2 70079 70938 7*778 72598 73408 74*98 74978 75748 76498 77238 77967 78687 79387 80077 80757 81427 82096 82746 83386 8401 6 84637 85256 85856 86456 87046 87625 88205 88766 89326 89876 90425 90965 9*495 92015 92535 93045 9355s 94055 94555 95045 95525 96005 96475 96945 974*4 97865 98324 9877 4 9921 5 99654 00094 b | 7 | об 07 12 14 I 8 21 24 28 30 35 36 42 42 49 48 56 54 63 i 3 70163 7*oi 9 7*858 72678 73488 7427 8 75°58 75827 76577 773*7 78037 78757 7945? 80147 80827 8*497 82157 82807 8344- 8407 7 84705 853*6 859*6 86516 87106 87685 88256 88825 89385 89935 90475 91015 9*545 92066 92585 93096 93605 94*05 94605 95094 9557s 96054 96525 96994 97455 979* 4 98365 98815 99264 99695 00134 » I 08 16 24 32 40 48 56 64 72 ! 4 70249 7II08 7*939 72759 73568 74358 75*37 75893 76643 77387 78lO 8 78827 79527 8o2I 7 80897 81566 82226 82876 835*6 84146 84766 85376 85976 86576 87166 87745 88316 88876 89435 89986 90535 9*596 92125 92635 93*55 93655 94*55 94654 95*35 9562 4 9609 с f 96574 9703 5 975°4 9795s 984*4 98864 993°4 99744 00175 9 09 18 27 36 4 5 54 63 72 81 1 5 70339 71183 72023 72843 73643 74438 75203 75977 76727 7745? 78187 78897 79597 80287 80965 81627 82287 82936 83576 84206 84826 85436 86035 86636 87225 87796 88375 88935 89495 90045 90585 91125 9*655 92*75 92695 93205 937°5 94205 94695 95*85 95665 96*45 96615 97085 9754s 98005 98455 98904 99345 99785 00224 N it 2Л 4* 4 „ — u 3 it» V? ic ж ! 6 70428 71269 72108 72923 73728 745* 8 75288 76048 76797 77528 78257 78967 79667 80355 81027 81697 82355 82997 83637 84266 84886 85496 86096 86696 87275 87856 88426 88995 89546 90096 90636 9**75 9*7° 5 92225 92745 93255 93755 94255 94745 95235 957*5 96195 96665 97*34 97594 98054 98504 98945 99394 99834 00264 lg N_ 0,4971 Vn 0,7982 V~qn з 1,0992 Vn 3 1 /" 0,6221 1/ 09943 e 1,4914 M 8,24*9 ^ 7 70509 7*358 72183 73003 73803 74597 75367 76127 76863 77607 78327 79037 7973? 80417 81097 81765 82417 83065 83706 84327 84946 85556 86155 86756 87336 87915 88486 89046 89605 90155 90695 91225 9*755 . 92275 92795 93305 93805 943°5 9479s 95285 95765 96244 967*4 97*75 97635 98095 98545 98994 99435 99874 00305 ig 0,2486 0,5496 0,1657 kq — 9.7926 0-4343 9,6378 0,3622 8 70598 7*439 72269 73083 73883 74663 75438 76193 76947 77677 78397 79*o7 79807 80487 81165 81827 82486 83127 83766 84396 85006 85616 86216 868i5 87396 8797 5 88545 89*05 89656 90205 90745 91285 91805 92326 92845 9335s 93855 9435s 94845 9533s 958*5 96285 96755 97225 97685 98144 98594 99035 99484 999*5 00354 M = lj •и0 1 9 70679 7*528 72358 73163 73963 74748 755*8 76277 77013 77748 78467 79*7? 79876 80557 81227 81895 82547 83*96 83825 84456 85067 85676 86275 86866 87456 88026 88596 89*56 897*5 90256 90796 9*335 92385 92895 93405 93905 94405 94895 95384 95864 96335 96805 97274 97734 9818 = 98635 99084 99524 99964 00394 i 10* 10- te^o
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ Продолжение табл. V 1000—1500 1ОО 101 102 юз Ю4 J°5 jo6 107 108 109 но III 112  ii4 "§ иб 117 и8 ii9 I2O 121 122 123 124 125 126 127 128 129 13° 131 132 133 134 135 13° 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 J49 о ! оооо 0043 оо86 OI28 0170 O2I2 0253 0294 0334 0374 °4Т4 0453 0492 0531 0569 0607 0645 0682 0719 0755 0792 0828 0864 0899 0934 0969 IOO4 ю38 1072 поб 9 И73 120б 1239 1271 1303 1335 13°7 1399 143° 1461 1492 1523 1553 15*4 1614 1644 1б73 1703 1732 1 0004 0048 0090 0133 ОГ75 0216 0257 0298 ОЗЗ8 0378 0418 0457 0496 °535 0573 оби 0648 о686 0722 0759 0795 o83i 0867 0903 0938 0973 1007 . 1041 Ю75 под И43 1176 1209 1242 1274 1307 1339 1370 1402 НЗЗ 1464 Н95 1526 1556 1587 l6l7 1647 1676 1706 1735 2 0009 0052 0095 0137 0179 О22О 02б1 0302 0342 0382 0422 0461 0500 0538 0577 0615 0652 0689 0726 0763 0799 0835 0871 0906 0941 0976 101 1 Ю45 1079 III3 1146 1179 1212 1245 1278 13Ю 1342 1374 1405 1436 1467 1498 1529 1559 1590 1б2О 1649 1679 1708 1738 3 0013 0056 ОО99 0141 Ol83 О224 0265 0306 0346 0386 0426 0465 0504 0542 0580 O6l8 0656 0693 075° 0766 0803 0839 0874 О9Ю 0945 0980 IOI4 1048 1082 шб И49 и8з I2l6 1248 I28l i3J3 1345 1377 1408 1440 1471 1501 1532 1562 1593 1623 1652 1682 1711 1741 '• 4 I * 0017 0060 0103 oi45 0187 0228 0269 0310 035° 0390 0430 0469 0508 0546 0584 0622 0660 0697 0734 0770 0806 0842 0878 0913 0948 0983 1017 1052 1086 1119 1153 1186 1219 1252 1284 1316 1348 1380 • 1411 1443 1474 1504 1535 1505 1596 1626 1655 i6«5 1714 1744 * OO22 0065 O1O7 0149 0191 0233 0273 034 0354 0394 0434 0473 0512 055° 0588 0626 0663 0700 0737 0774 O8l0 0846 0881 0917 0952 0986 IO2I Ю55 1089 1123 1156 1189 1222 1255 1287 1319 1351 1383 1414 1446 1477 I508 1538 1569 1599 1629 1658 16^8 1717 1746 6 0026 0069 от oi54 oi95 0237 0278 o3i8 0358 0398 0438 0477 0515 0554 0592 0630 0667 0704 0741 0777 0813 0849 0885 0920 0955 0990 1024 Ю59 1092 1126 9 И93 1225 1258 1290 1323 1355 1386 1418 1449 1480 IS" I541 1572 1602 1632 1661 1691 1720 1749 7 0030 0073 0116 0158 0199 0241 0282 0322 0362 0402 0441 0481 0519 0558 0596 0633 0671 0708 0745 0781 0817 0853 0888 0924 0959 0993 1028 1062 1096 1129 1163 1196 1229 1261 1294 1326 1358 1389 1421 1452 1483 1514 1544 1575 1605 i635 1664 1694 1723 1752 1 8 0035 0077 0120 Ol62 0204 0245 02Б6 0326 0366 0406 0445 04^4 0523 0561 0599 0637 0674 0711 0748 0785 0821 0856 0892 0927 0962 0997 1031 1005 1099 3 1166 1199 1232 1205 1297 1329 1361 1392 1424 1455 1486 I51? 1547 1578 Ifco8 1638 1607 1697 1726 i755 9 0039 0082 0124 0166 0208 0249 0290 033° 0370 0410 0449 0488 0527 0565 0603 0641 0678 0715 0752 0788 0824 0860 0896 0931 0966 IOOO 1035 1069 1103 1136 1169 1202 1235 1268 1300 1332 1364 1396 1427 1458 1489 1520 1550 I58l l6ll 1641 1670 1700 1729 1758 1761 1764 1767 1770 1772 1775 1784 1787
15° i5i 152 153 154 155 156 157 158 159 гбо 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 0 | 1761 1790 1818 1847 i8?5 1903 I93i 1959 1987 2014 2041 2068 2095 2122 2148 2175 22OI 2227 2253 2279 2304 2330 2355 2380 2405 2430 2455 2480 2504 2529 2553 2577 2601 2625 2648 2672 2695 2718 2743 2765 2788 28lO 2833 2856 2878 29OO 2923 2945 2967 2989 3010 1 1764 1793 1821 I850 1878 1906 1934 1962 1989 2OI7 2044 2071 2098 2125 й15т 2177 2204 2230 2256 2281 2307 2333 2358 2383 2408 2433 2458 2482 2507 2531 2555 2579 2603 2627 2651 2674 2697 2721 2744 2767 2790 2813 2835 2858 2880 2903 2925 2947 2969 2991 3012 2 1 1767 1796 1824 i853 1881 1909 1937 1965 1992 2019 2047 2074 2IOI 2127 2154 2l8o 2206 2232 2258 2284 2310 2335 2360 2385 2410 2435 2460 2485 2509 2533 2558 2582 2605 2629 2653 2676 2700 2723 2746 2769 2792 2815 2838 2860 2882 2905 2927 2949 2971 2993 3015 MATE 3 1770 1798 1827 1855 1884 1912 1940 1967 1995 2O22 2049 2076 2103 2130 2156 2l83 2209 2235 226l 2287 2312 2338 2363 2388 2413 2438 2463 2487 2512 2536 2560 2584 2608 2632 2655 2679 2702 2725 2749 2772 2794 2817 2840 2862 2885 2907 2929 2951 2973 2995 SOI? МАТИЧЕСК1 1500- 1 4 1772 1801 1830 1858 1886 1915 1942 1970 1998 2025 2052 2079 2106 2133 2159 2185 2212 2238 2263 2289 2315 2340 2365 2390 2415 2440 2465 2490 254 2538 2562 2586 26lO 2634 2658 268l 2704 2728 2751 2774 2797 2819 2842 2865 2887 2909 2931 2953 2975 2997 3019 ЛЕ ТАБЛИ 2000 5 1775 1804 1833 1861 1889 1917 1945 1973 2OOO 2028 2055 2O82 2Ю9 2135 2l62 2188 2214 2240 2266 2292 2317 2343 2368 2393 2418 2443 2467 2492 2516 2541 2565 2589 2613 2636 2660 2683 2707 2730 2753 2776 2799 2822 2844 2867 2889 2911 2934 2956 2978 2999 3021 ЦЫ 6 1 1778 1807 1836 1864 1892 1920 1948 1976 2003 2030 2057 2084 2III 2138 2l64 2191 2217 2243 2269 2294 232O 2345 2370 2395 242O 2445 2470 2494 2519 2543 2567 2591 2615 2639 2662 2686 2709 2732 2755 2778 2801 2824 2847 2869 2891 2914 2936 2958 2980 3002 3023 ПР 7 1781 1810 1838 1867 1895 1923 I951 1978 2006 2033 2060 2087 2114 2140 2167 2193 2219 2245 2271 2297 2322 2348 2373 2398 2423 2448 2472 2497 2521 2545 2570 2594 2617 2641 2665 2688 2711 2735 2758 2781 2804 2826 2849 2871 2894 2916 2938 2960 2982 3004 3025 одолжени > 8 1784 i8i3 1841 1870 1898 1926 1953 1981 2009 2036 2063 2090 2117 2143 2170 2196 2222 2248 2274 2299 2325 2350 2375 2400 2425 2450 2475 2499 2524 2548 2572 2596 2620 2643 2667 2690 2714. 2737 2760 2783 2806 2828 2851 2874 2896 2918 2940 2962 2984 3006 3028 37 e табл. V 9 1787 i8i6 1844 1872 1901 1928 1956 1984 201 1 2038 20бб 2092 2119 2146 2172 2198 2225 2251 2276 2302 2327 2353 2378 2403 2428 2453 2477 2502 2526 255° 2574 2598 2622 2646 2669 2693 2716 2739 2762 2785 2808 2831 2853 2876 2898 292O 2942 2964 2986 3008 3030
38 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ Таблица VI. НАТУРАЛЬНЫЕ ЛОГАРИФМЫ n 1,01 1, 02 1-03 1,04 Ii02 1, 06 1,07 1, 08 1,09 1,10 i,n 1,12 1ДЗ 1, 14 1Дй i,i6 1,17 1,18 1Д9 1, 20 1,21 1,22 1,23 1,24 1,25 1,26 1,27 1,28 1,29 i,3° 1,31 1,32 1-33 1,34 i,35 1,36 i,37 1,38 i-39 1,40 1,41 1,42 i,43 1,44 i,45 1,46 i,47 1,48 1,49 i>5° 1-51 1-52 Г. CQ lOo i,54 i>55 1,56 t,57 '•^J * 1-58 i,59 i, 60 In n 0,0100 0,0198 0,0296 0,0392 0,0488 0,0583 0,0677 0,0770 0,0862 0,0953 0,1044 0,1133 0,1222 ОДЗЮ ОД398 0,1484 ОД570 0,1655 ОД740 0,l823 0,1906 0,1989 O,2O7O 0,2151 0,2231 0,2311 0,2390 0,2469 0,2546 0,2624 0,2700 0,2776 0,2852 0,2927 0,3001 0,3075 0,3148 0,3221 0,3293 0,3365 0,3436 0,3507 o,3577 0,3646 0,3716 0,3784 o,3853 0,3920 0,3988 04055 0,4121 0,4187 О.425Ч V-T OO 0,4318 0,4383 0,4447 0,4511 0,4574 'TV/ / T^ 0,4637 0,4700 n 1,61 1,62 1,63 1,64 1,65 1,66 1,67 1,68 1,69 1,70 1,71 1,72 1,73 i,74 i,75 1,76 i,77 1,78 i,79 1,80 1,81 1,82 1,83 1,84 1,85 1,86 1,87 1,88 1,89 1,90 1,91 1,92 1,93 i,94 i,95 1,96 i,97 1,98 i-99 2,00 2,01 2,02 2,03 2,04 2,05 2,06 2,07 2,08 2,O9 2,IO 2,11 2,12 2ДЗ 2,14 2Д5 i 2,l6 2,17 2,18 2,19 2,20 In n 0,4762 0,4824 0,4886 0,4947 0,5008 0,5068 0,5128 0,5188 0,5247 0,5306 0,5365 0,5423 0,5481 '\Jt 0,5539 0,5596 0,5653 0,571° 0,5766 0,5822 0,5878 o,5933 0,5988 0,6043 0.6098 0,6152 0,6206 0,6259 0,6313 0,6366 0,6419 0,6471 0,6523 0,6575 0,6627 0,6678 0,6729 0,6780 0,6831 0,688 1 0,6931 0,6981 0,7031 0,7080 0,7129 0,7178 0,7227 0,7275 0,7324 0,7372 0,7419 0,7467 0,754 0,7561 0,7608 о,7б55 0,7701 0,7747 0,7793 0,7839 0,7885 л 2,21 2,22 2,23 2,24 2,25 2,26 2,27 2,28 2,29 2,30 2,31 2,33 2,33 2,34 2,35 2,36 2,37 2,38 2,39 2,40 2,41 2,42 2,43 2,44 2,45 2,46 2,47 2,48 2,49 2,50 2,51 2,52 2,53 2,54 2,55 2,56 2-57 2,58 2,59 2,6о 2,6l 2,62 2,63 2,64 2,65 2,66 2,67 2,68 2,69 2,70 2,71 2,72 2,73 2,74 2,75 2,76 2,77 2,78 2,79 2,80 In n 0,7930 0,7975 i 0,8020 j 0,8065 0,8109 0,8154 0,8198 0,8242 0,8286 0,8329 0,8372 0,8416 0,8459 0,8502 0,8544 0,8587 0,8629 0,8671 0,8713 0,8755 0,8796 0,8838 0,8879 0,8920 0,8961 0,9002 0,9042 0,9083 0,9123 0,9163 0,9203 0,9243 0,9282 0,9322 0,9361 0,9400 o,9439 0,9478 o,95i7 o,9555 o,9594 0,9632 0,9670 0,9708 0,9746 0,9783 0,9821 0,9858 0,9895 o,9933 0,9969 i, 0006 1,0043 i, 0080 1,0116 1,0152 i, 0188 1,0225 1,0260 179296 n 2,81 2,82 2,83 2,84 2,85 2,86 2,87 2,88 2,89 2,90 2,91 2,92 2,93 2,94 2,95 2,96 2,97 2,98 2,99 3,00 3,01 3-02 3-03 3-04 3'°Л 3,об 3,07 3-o8 3,°9 3,1° 3-1 ! 3-12 ЗДЗ 3.14 ЗД5 здб 3-17 ЗД8 ЗД9 3-20 3-21 3-22 3-23 3-24 3-25 3-26 3-27 3,28 3-29 3-3° 3-31 3-32 3,33 3,34 3,35 з.зб 3-37 3-38 3-39 3,4о In n 1,0332 1,0367 1,0403 1,0438 1,0473 1,0508 1,0543 1,0578 1,0613 1,0647 1,0682 1,0716 1,0750 1,0784 1,0818 1,0852 i, 0886 1,0919 1-0953 1,0986 1,1019 1Д053 1,1086 1,1119 1,1151 1,1184 1,1217 1,1249 1,1282 1,1314 1-1346 1Д378 1,1410 1,1442 1Д474 1,1506 1Д537 1,1569 1,1600 1,1632 1,1663 1,1694 1Д725 1Д756 1,1787 1,1817 1,1848 1,1878 1,1909 I-I939 1,1969 1,2000 1,2030 1,2060 1,2090 1,2119 1,2149 1,2179 1,2208 1,2238 n 3-41 3-42 3,43 3,44 3,45 3,46 3,47 3-48 3-49 3-5° 3-51 3-52 3-53 3.54 3-55 3-56 3,57 3,58 3,59 3,6o 3-6i 3-62 3.63 3,64 3,65 3-66 3,67 3,68 3,69 3,7° 3,7i З,?2 3,73 3-74 3,75 3,76 3-77 3,78 3-79 3-8o 3.8i 3-82 3,83 3,84 3-85 3-86 3,87 3-88 3-89 3-9° 3-91 3-92 3-93 3-94 3-95 3,96 3-97 3,98 3>99 4,00 In n 1,2267 1,2296 1,2326 1-2355 1,2384 1,2413- 1,2442 1,2470 1,2499 1,2528 1,2556 1,2585 1,2613 1,2641 1,2669 1,2698 1,2726 i,2754 1,2782 1,2809 1,2837 1,2865 1,2892 1,2920 1,2947 i,2975 1,3002 1,3029 1-3056 1,3083 1,3110 i,3i37 1,3164 1,3191 1,3218 1-3244 1-3271 1-3297 L3324 1,335° L3376 1.3403 i,3429 1,3455 i,348i i,3507 i,3533 i,3558 i,3584 1,3610 1-3635 1,3661 1.3686 L37I2 i,3737 1,3762 1,3788 1-3813 1,3838 1.3863 n 4,01 4,02 4-03 4,04 4,05 4,06 4,°7 4,08 4,°9 4,10 4Д1 4,12 4ДЗ 4Д4 4,15 4,16 4Д7 4,18 4Д9 4,20 4,21 4,22 4-23 4,24 4,25 4,26 4,27 4,28 4-29 4,3° 4-31 4,32 4-33 4,34 4-35 4.36 4-37 4,38 4,39 4,40 4-41 4-42 4-43 4-44 4-45 4,46 4-47 4,48 4,49 4-5° 4,5 l 4,52 4,53 4-54 4,55 4,56 4,57 4,58 4,59 4,60 ln/i 1,3888 1,3913 i,3938 1,3962 1,3987 1,4012 1,4036 1,4061 1,4085 1,4110 1,4134 i,4i59 1,4183 1,4207 1,4231 1,4255 1,4279 1,4303 1,4327 i,435i 1-4375 1-4398 1,4422 i,4446 1,4469 1,4493 i,45i6 1,4540 1,4563 1,4586 1,4609 1,4633 1,4656 1,4679 1,4702 " 1,4725 1,4748 1,4770 1,4793 1,4816 i,4839 1,4861 1,4884 1,4907 1,4929 i,495i 1,4974 1,4996 i,5OI9 1,5041 1,5063 1,5085 i,5I07 i,5I29 1.5151 i,5I73 i,5!95 1,5217 1,523° 1,5261
л 4,6i 4,62 4,63 4,64 4.65 4,66 4.67 4.68 4,69 4-7° 4.71 4.72 4-73 4-74 4.75 4.76 4.77 4.78 4.79 4,80 4.81 4,82 4,83 4,84 4-85 4.86 4.87 4,88 4,89 4.90 4.9i 4-92 4.93 4-94 4.95 ~Г>УО 4.96 4-97 4,98 4.99 5'°° 5>oi 5.°2 5'°3 5.°4 5.°5 5.°6 5.°7 5.o8 5.°9 5>iQ S" 5«12 5ДЗ 5-14 5Д5 5Д6 5.17 5.i8 5Д9 5.20 In n 1,5282 i, 53°4 >v>J -J 1,5326 1.5347 L5369 1,539° i,54T2 1,5433 1,5454 1,5476 1.5497 i.55i8 1,5539 i,556o i,558i 1,5602 1,5623 i,5644 1,5665 1,5686 1.5/07 L5728 L5748 L5769 1.5790 1,5810 1,5831 1,5851 1,5872 . 1.5892 L59I3 i,5933 i,5953 i,5974 i,5994 1,6014 1,6034 1,6054 1,6074 1,6094 1,6114 1,6134 1,6154 1.6174 1,6194 1,6214 1,6233 1.6253 1,6273 1,6292 1,6312 1,6332 1,635! 1,6371 1,6390 1,6409 1,6429 1,6448 1,6467 1,6487 n 5'2I 5,22 5-23 5,24 5,25 G> 0 5.26 5.27 5.28 5,29 5,3° 5.31 5,32 5-33 5.34 5,35 5'36 5,37 5,38 5-39 5<4o 5,4i 542 5,43 544 545 546 547 548 549 5,5° 5.5i S.S2 5.53 5-54 5.55 5.56 5,57 5.58 5-59 5-6o 5,6i 5,62 5,63 5.64 5,65 5-66 5,67 5-68 5.69 5-70 5,7i 5.72 5.73 5-74 5-75 5'76 5,77 5,78 5,79 5,8o In n I 1,6506 1,6525 i,6544 1,6563 1,6582 i, 6601 1,6620 1,6639 1,6658 1,6677 1,6696 1,6715 i,6734 1,6752 1,6771 1,6790 i ,6808 1,6827 1,6845 1.6864 1,6882 1,6901 1,6919 1,6938 1,6956 1,6974 i,6993 1,7011 1,7029 • i,7047 1,7066 1,7084 1,7102 1,7120 1,7138 !,7i56 L7I74 1,7192 1,7210 1,7228 1,7246 1,7263 1,7281 1,7299 1,7317 i,7334 !>7352 i,737o i,7387 i,7405 1,7422 1,7440 1,7457 i,7475 1,7492 i,7509 i,7527 1-7544 i,756i T-7579 n 5.8i 5.82 5-83 5,84 5,85 5-86 5,87 5,88 5,89 5,90 5,91 5,92 5,93 5>94 5>95 5>96 5.97 5.98 5-99 6,00 6,01 6,02 6,03 6,04 6,05 6,06 6,07 6,08 6,09 6,10 6,11 6,12 6,13 6,14 6,15 6,l6 6,17 6,18 6,19 6,20 6,21 6,22 6,23 6,24 6,25 6,26 6,27 6,28 6,29 6,30 6,31 6,32 6,33 6,34 6,35 6,36 6,37 6,38 6,39 6,40 In n i,7596 1,7613 1,7630 1,7647 1,7664 1,7681 1,7699 1,7716 1,7733 I>775° 1,7766 T,7733 1,7800 1,7817 1,7834 1,7851 1,7867 1,7884 1,7901 i,79i8 J7934 L795I 1,7967 1,7984 i 8001 1,8017 1,8034 1,8050 i, 8066 1,8083 1,8099 1,8116 1,8132 1,8148 1,8165 1,8181 1,8197 1,8213 1,8229 1,8245 т 8262 1,8278 1,8294 1,8310 1,8326 т, 8342 1,8358 18374 т, 8390 1,8405 1,8421 1,8437 i,8453 i .8469 1,8485 1,8500 1,8516 1,8532 1,8547 1,8563 n 6,41 6,42 6,43 6,44 6,45 6,46 647 6,48 6,49 650 6,51 6,52 6,53 6,54 6,55 6,56 6,57 6,58 6,59 6,60 6,61 6,62 6,63 6,64 6,65 6,66 6,67 6,68 6,69 6,70 6,71 6,72 6,73 6,74 6,75 6,76 6,77 6,78 6,79 6,80 6,81 6,82 6,83 6,84 6,85 686 6,87 6,88 6,89 6,90 6,91 6,92 6,93 6,94 6,95 6,96 6,97 6,98 699 7,00 In n i,8579 i,8594 i, 8610 1,8625 1,8641 1,8656 1,8672 1,8687 1,8703 18718 i,8733 1,8749 1,8764 1,8779 i,8795 1,8810 1,8825 1,8840 1,8856 1,8871 1,8886 1,8901 1,8916 1,8931 1,8946 1,8961 1,8976 1,8991 1,9006 i 9021 1,9036 T^S1 1,9066 1,9081 1,9095 1,9110 1,9*25 1,9140 1,9155 1,9169 1,9184 1,9199 1,9213 1,9228 1,9242 T,9257 1,9272 1,9286 i,93oi !>93*5 *,933o i,9344 i,9359 i,9373 i,9387 1,9402 1,9416 1-9430 L9445 1,9459 n 7,01 7,02 7,03 7,04 7.05 7,06 7.07 7,08 7.09 7,10 7Д1 7.12 7-13 7Д4 7ДЙ 7,i6 7Д7 7,18 7Д9 7,20 7,21 7.22 7,23 7,24 7,25 7,26 7,27 7,28 7,29 7,30 7,31 7.32 7,33 7,34 7,35 7,36 7.37 7.38 7,39 740 7,41 742 743 744 7-45 746 747 748 749 7,5° 7-51 7>52 7,53 7,54 7,55 7=56 7.57 7-58 7-59 7,60 In n 1,9473 1,9488 1,9502 i,95i6 i,953o 1,9544 i,9559 1-9573 1.9587 1.9601 1,9615 1,9629 1,9643 1.9657 1,9671 1.9685 1,9699 i,97i3 1.9727 1,9741 1,9755 1,9769 .1, 9782 1,9796 1,9810 1,9824 1,9838 1,9851 1,9865 1,9879 1,9892 1,9906 1,9920 J.9933 1,9947 1,9961 i,9974 1,9988 2,0001 2,0015 2,0028 2,0041 2,0055 2,0069 2,0082 2,0096 2,0109 2,0122 2,0136 2,0149 2,0l62 2,0176 2,0l89 2,O2O2 2,0215 2,0229 2,O242 2,0255 2,0268 2,O28l n .7,6l 7,62 7-63 7,64 7,65 7,66 7,67 768 7,69 7-7° 7.71 7,72 7,73 7,74 7,75 7-76 7,77 7,78 7,79 7,80 7,81 782 7.83 7.84 7,85 7,86 7.87 7,88 789 7.90 7,9i 7-92 7-93 7-94 7-95 7,96 7-97 7,98 7,99 8,00 8,oi 8,- 02 8/03 8,04 8,05 8,06 8,07 8,08 8,09 8,10 8,ii 8,12 8,13 8,14 8,15 8,16 8,17 8,18 8,19 8,20 In n 2,0295 2,0308 20321 2.0334 2,0347 2,0360 2,0373 2,0386 2,0399 20412 2,0425 2,0438 2,0451 2,0464 2,0477 2.0490 2,0503 2,0516 2,0528 2,0541 2.0554 2,0567 2,0580 2,0592 2,0605 20618 2,0631 2,0643 2,0656 2,0669 2,0681 2,0694 2,0707 2,0719 2,0732 2,0744 2,0757 2,0709 2,0782 2,0794 20807 2,0819 20832 2,0844 2,0857 2,0869 2,0882 2,0894 2,0906 2,0919 2,0931 2,0943 2,0956 20968 2,0980 2,0992 2,1005 2,1017 2,1029 2,1041
40 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ Продолжение табл. VI п 8,21 8,22 8,23 8,24 8,25 8,26 8,27 8,28 8,29 8,30 8,31 8.32 8,33 8,34 8 35 8,36 8 37 8,38 8-39 8,4о 8,41 8,42 8.43 8,44 8,45 8,46 8,47 8,48 8,49 8;5о 8,5i 8,52 8,53 8,54 8,55 8,56 8,57 8.58 8,59 8,6о 8,6i 8,62 8,63 8,64 8,65 8,66 8,67 8,68 8,69 8,70 In п 2Д054 2,IO66 2,1078 2,1090 2. 1 102 2.III4 2,1126 2,1138 2,1150 2,1163 2,1175 2,1187 2,1199 2,1211 2,1223 2,1235 2,1247 2.1258 2,1270 2.1282 2,1294 2,1306 2Д318 2,1330 2,1342 2,1353 2ДЗб5 2,1377 2,1389 2,1401 2,1412 2,1424 2,1436 2,1448 2, 1459 2Д471 2Д483 2,1494 2,1506 2Д518 2,1529 2,154! 2Д552 2.1564 2Д576 2,1587 2Д599 2ДбЮ 2Д622 2Д633 Л 8,71 8,72 8,73 8,74 8,75 8,76 8,77 8,78 8,79 8,8о 8,8i 8,82 8.83 8,84 8,85 8,86 8,87 8,88 8,89 8,90 8,91 8,92 8,93 8,94 8,95 8,96 8,97 8,98 8,99 9,оо 9,01 9,02 9-°3 9.04 9°5 9>°6 9,07 9,°8 9-09 9,ю 9,11 9Д2 9ДЗ 9Д4 9Д5 9Дб 9Д7 9Д8 9Д9 9,2О In п 2,1645 2,1656 2Д668 2,1679 2,1691 2Д702 2Д713 2,1725 2Д736 2Д748 2Д759 2, 1770 2,1782 2Д793 2,1804 2,1815 2,1827 2,1838 2,1849 2,1861 2,1872 2,1883 2,1894 2,1905 2,1917 2,1928 2,1939 2,1950 2,1961 2,1972 2,1983 2Д994 2,2006 2,2017 2,2028 2,2039 2,2050 2,2061 2,2072 2,2083 2 ,.2094 2,2Ю5 2,2Il6 2,2127 2,2138 2,2148 2,2159 2,2I7O 2,2l8l 2,2192 Л 9-21 9-22 9'23 9-24 925 926 9,27 9,28 9-29 9,3° 9-31 9-32 9,33 9-34 935 9-36 9.37 9.38 9-39 9-40 9,41 9-42 943 944 945 9,46 9-47 9-48 949 9-5° 9-51 9-52 9-53 9-54 9-55 9,56 9-57 9-58 9-59 9,6о 9,6i 9,62 9-63 9,б4 9.65 9,66 9-67 9,68 9,69 9-7° In п 2,2203 2,2214 2,2225 2,2235 2,2246 2,2257 2, 2268 2,2279 2,2289 2,23ОО 2.23П 2,2322 2,2332 2,2343 2,2354 2,2364 2,2375 2,2386 2,2396 2,2407 2,2418 2,2428 2,2439 2,2450 2,2460 2,2471 2,2481 2,2492 2,2502 2,2513 2,2523 2,2534 2,2544 2,2555 2,2565 2,2576 2,2586 2,2597 2,2607 2,26l8 2,2628 2,2638 2,26^9 2,2659 2,2670 2,2680 2,2690 2^2701 2^2711 2 2721 п 9.71 9,72 9.73 9.74 9.75 9,76 9.77 9,78 9,79 9,8о 9.8i 982 9-83 9-84 9-85 9,86 9-87 9,88 9-89 9,9° 9-91 9,92 9,93 9-94 9,95 9-96 9-97 9-98 9-99 ю,оо Ю.25 10,50 10>75 II, ОО И-25 Ц-5° 11,75 12,ОО 12.25 12,50 12,75 13,00 13-25 13-5° 13,75 14,00 14-25 14-5° 14,75 15,00 In п 2,2732 2,2742 2,2752 2,2762 2,2773 2,2783 2,2793 2,2803 2,2814 2,2824 2,2834 2,2844 2,2854 2,2865 2,2875 2,2885 2,2895 2,2905 2,2915 2,2925 2,2935 2,2946 2,2956 2,2966 2,2976 2,2986 2 2996 2,300б 2,30l6 2,3026 2,3273 2.35*4 2,3749 2-3979 2,4204 2,4423 .2,4639 2,4849 2,5°55 . 2,5257 2,5455 2,5649 2.5&40 2,6027 2,б2Ю 2.6391 2,6568 2,6741 2,б9Т2 2,7081 п 15-5 i6,o 16,5 17,0 17-5 18,0 18,5 190 19,5 20,0 21 22 23 24 2? 2б 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 5° 51 52 53 54 5! 56 57 58 59 6о In п 2,7408 2,7726 2,8034 28332 2, 8622 2,8904 29178 2,9444 2.9704 2,9957 3-0445 3,0910 ЗД355 ЗД781 3,2189 3,258i 3,2958 3-3322 з-зб/з 3,4012 3-4340 3-4б57 34965 3-5264 3-5553 3-5835 3-6109 3-637б 3,6636 3,6889 3-7*36 3,7377 3,7612 3,7842 38067 3,8286 38501 3-8? 12 38918 3-9120 3,93i8 3-9512 3-97°3 3,9890 4>°°73 4-0254 4°43* 4,0604 4.0775 4,°943 п 6i 62 63 64 65 66 б? 68 69 70 71 72 73 74 75 7б 77 78 79 8о 8i 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 IOO 200 300 400 500 600 700 800 900 IOOO 2ООО In п 4Д109 4-I27I 4,1431 4|*589 4-1744 4Д897 4,2047 4,2195 4.2341 4,2485 4,2627 4,2767 4,2905 4-3041 4-3175 4-3307 4,3438 4,35б7 43694 4,3820 4,3944 4,4067 4,4188 44308 44427 44543 44659 44773 44886 44998 4,5109 4,5218 4-5326 4.5433 4,5539 4об43 4 5747 4-5850. 4-5951 4,6052 5-2983 5.7038 5,9915 6,2146 6,3969 6,55ii 6,6846 6,8024 6,9078 7,6009
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ П° Таблица VII. ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ И ИХ ЛОГАРИФМЫ (градусы и минуты) X 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 33 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 i . \ \ р о,ооооо ,00029 ,00058 ,00087 ,оои6 0,00145 ,00175 ,00204 ,00233 ,00262 0,00291 ,00320 ,00349 ,00378 ,00407 0,00436 ,00465 ,00495 ,00524 ,00553 0,00582 ,оо6ц ,00640 ,00669 ,00698 0,00727 ,00756 ,00785 ,00814 ,00844 0,60873 ,00902 ,09931 ,00960 ,00989 o,otoi8 ,01047 ,01076 ,01105 ,01134 0,01164 ,oii93 ,01222 ,01251 ,О128о 0,01309 ,01338 ,01367 0,1396 ,01425 0,01454 ,01484 ,01513 ,01542 ,01571 O,Ol6oO ,01629 ,01658 ,01687 ,OI7l6 Р | sin* 0,00000 ,00029 ,00058 ,00087 ,00116 0,00145 ,00175 ,00204 ,00233 ,00262 0,00291 ,00320 .00349 ,00378 ,00407 0,00436 ,00465 ,00495 ,00524 ,00553 0,00582 ,00611 ,00640 ,00669 ,00698 0,00727 ,00756 ,00785 ,00814 ,00844 0,00873 ,00902 ,00931 ,00960 ,00989 0,01018 ,01047 ,01076 ,01105 ,01134 0,01164 0,1193 ,01222 ,01251 ,01280 0,01309 ,01338 ,01367 ,01396 ,01425 0,01454 ,01484 0,1513 ,01542 ,01571 0,0 т 600 ,01629 ,01658 ,01687 ,01716 COS X 1 lg sin x —— 00 6,46373 ,76476 ,94085 7,06579 7,16270 ,24188 ,30882 ,36682 ,41797 7,46373 ,50512 ,54291 ,57767 ,60985 7,63982 ,66784 ,69417 ,71900 ,74248 7,76475 ,78594 ,80615 ,82545 ,84393 7,86166 ,87870 ,89509 ,91088 ,92612 7,94084 ,95508 ,96887 ,98223 ,99520 8,00779 ,02002 ,03192 ,04350 ,05478 8,06578 ,07650 ,08696 ,09718 ,10717 8,11693 ,12647 ,13581 ,14495 ,15391 8,16268 ,17128 ,17971 ,18798 ,19610 8,20407 ,21189 ,21958 ,22713 ,23456 Igcos* cos л: I,OOOO ,0000 ,0000 ,0000 ,0000 1,0000 ,0000 ,0000 ,0000 ,0000 1,0000 0,99999 ,99999 ,99999 ,99999 0,99999 •99999 ,99999 ,99999 ,99998 0,99998 ,99998 ,99998 ,99998 ,99998 o,99997 ,99997 ,99997 ,99997 ,99996 0,99996 ,99996 ,99996 ,99995 ,99995 0,99995 ,99995 ,99994 ,99994 ,99994 o,99993 ,99993 ,99993 ,99992 ,99992 0,99991 ,99991 .99991 ,99990 ,99990 0,99989 ,99989 ,99989 ,99988 ,99988 0,99987 ,99987 ,99986 ,99986 ,99985 sin* | lg COS X 0,00000 ,00000 ,00000 ,00000 ,00000 0,00000 ,00000 ,00000 ,00000 ,00000 0,00000 ,00000 ,00000 ,00000 ,00000 0,00000 ,00000 9,99999 ,99999 ,99999 9>99999 ,99999 ,99999 ,99999 ,99999 9,99999 ,99999 ,99999 ,99999 ,99998 9,99998 ,99998 ,99998 ,99998 ,99998 9,99998 ,99998 ,99997 ,99997 ,99997 9,99997 ,99997 ,99997 ,99997 ,99996 9,99996 ,99996 ,99996 ,99996 ,99996 9,99995 ,99995 ,99995 ,99995 ,99995 9,99994 ,99994 ,99994 ,99994 ,99994 lg sin x | tgx 0,00000 ,00029 ,00058 ,00087 ,00116 0,00145 ,00175 ,00204 ,00233 ,00262 0,00291 ,00320 ,00349 ,00378 ,00407 0,00436 ,00465 ,00495 ,00524 ,00553 0,00582 ,00611 ,00640 ,00669 ,00698 0,00727 ,00756 ,00785 ,00815 ,00844 0,00873 ,00902 ,00931 ,00960 ,00989 0,01018 ,01047 ,01076 ,01105 ,01135 0,01164 ,01193 ,01222 ,01251 ,01280 0,01309 ,oi338 ,01367 ,01396 ,01425 0,01455 ,01484 ,01513 ,01542 ,0*571 0,01600 ,01629 ,01658 ,01687 ,01716 ctgx Igtg* 6,46373 ,76476 ,94085 7,06579 7,16270 ,24188 ,30882 ,36682 ,41797 7,46373 >5°5 12 ,54291 ,57767 ,60986 7,63982 ,66785 ,69418 ,71900 ,74248 7,76476 ,78595 ,80615 ,82546 ,84394 7,86167 ,87871 ,89510 ,91089 ,92613 7,94086 >95510 ,96889 ,98225 ,99522 8,00781 ,02004 ,03194 .04353 ,05481 8,06581 ,07653 ,08700 ,09722 ,10720 8,11696 ,12651 .13585 ,14500 ,!5395 8,16273 Д7133 ,17976 ,18804 ,19616 8,20413 ,21195 ,21964 ,22720 ,23462 igctg*| ctg x \ sec .V . . . 1,00000 3437,7 ,00000 1718,9 ,00000 1145,9 ,00000 859,44 ,00000 687,55 1,00000 572,96 ,00000 491,11 ,00000 429,72 ,00000 381,97 ,00000 343,77 1,00000 312,52 ,00001 286,48 ,00001 264,44 ,00001 245,55 ,00001 229,18 1,00001 214,86 ,00001 202,22 ,00001 190,98 ,00001 180,93 ,00002 171,89 1,00002 163,70 ,00002 156,26 ,00002 149,47 ,00002 143,24 ,00002 137,5! 1,00003 132,22 ,00003 127,32 ,00003 122,77 ,oooo3 118,54 ,00004 114,59 1,00004 110,89 ,00004 107,43 ,00004 104,17 ,00005 101,11 ,00005 98,218 1,00005 95,489 ,00005 92,908 ,00006 90,463 ,00006 88,144 ,00006 85,940 1,00007 83,844 ,00007 81,847 ,00007 79,943 ,00008 78,126 ,00008 76,390 1,00009 74,729 ,00009 73,139 ,00009 71,615 ,00010 70,153 ,00010 68,750 1,0001 1 67,402 ,00011 66,105 ,00011 64,858 ,00012 63,657 ,00012 62,499 1,00013 61,383 ,00013 60,306 ,00014 59,266 ,00014 58,261 ,00015 tg x | cosec x \ cosec x 3437-7 1718,9 1145,9 859,44 687,55 572,96 491,11 429,72 381,97 343,77 312,52 286,48 264,44 245,56 229,18 214,86 202,22 190,99 180,93 171,89 163,70 156,26 149,47 143,24 137,51 132,22 127,33 122,78 118,54 114,59 110,90 107,43 104,18 101,11 98,223 95-495 92,914 90,469 88,149 85,946 83,849 81,853 79,950 78,133 76,397 74,736 73,146 71,622 70,160 68,757 67,409 66,113 64,866 63,665 62,507 61,391 60,314 59,274 58,270 sec* j 1 p 1,57080 ,57051 ,57021 ,56992 ,56963 1,56934 ,56905 ,56876 ,56847 ,56818 1,56789 ,56760 ,56731 ,56701 ,56672 1,56643 ,56614 ,56585 ,56556 ,56527 1,56498 ,56469 ,56440 ,5641! ,56382 1,56352 ,56323 ,56294 ,56265 ,56236 1,56207 ,56178 ,56149 ,56120 ,56091 1,56062 ,56032 ,56003 ,55974 .55945 i,559i6 .55887 ,55858 ,55829 ,558oo 1,55771 ,55742 ,55712 ,55683 .55654 1 >55б25 ,55596 ,55567 ,55538 ,555°9 1,55480 ,55451 ,55422 ,55392 .55363 P 1 1 i 60 59 58 57 53 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 i X 89*
42 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 1 х\ р sin*: Igsinxj cos x lgcosj;| tg* j IgtgAT ctgjc| sec x jcosccjcj p J 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 0,01745 0,01745 8,24186 0,99985 9,99993 0,01746 8,24192 57,290 1,00015 57,299 1,55334 ,01774 ,01774 ,24903 ,99984 ,99993 ,01775 .249i0 56,351 >o°oi6 56-359 ,553°5 ,01804 ,01803 ,25609 ,99984 99993 ,01804 .25616 55,442 ,00016 55,451 .SS2?^ ,01833 ,01832 ,26304 ,99983 ,99993 ,01833 -26312 54.561 ,00017 54,57° -55247 ,01862 01862 .26988 .99983 99992 ,01862 26996 53,709 ,00017 53>7i8 .55218 0,01891 0,01891 8,27661 0,99982 9,99992 0,01891 827669 52,882 1,00018 52,892 1,55189 ,01920 ,01920 ,28324 ,99982 ,99992 ,01920 ,28332 52,081 ,00018 52,090 ,55160 ,01949 ,01949 28977 .99981 ,99992 .01949 ,28986 51,303 ,00019 5*'313 ,55*31 ,01978 ,01978 .29621 ,99980 ,99992 ,01978 ,29629 50,549 ,00020 50,558 ,55102 ,02007 H2007 ,30255 ,99980 ,99991 ,02007 ,30263 49,8l6 ,00020 49,826 ,55073 0,02036 0,02036 8,30879 0,99979 9-99991 0,02036 8,30888 49,104 1 00021 49,114 1,55043 ,02065 ,02065 >3*495 -99979 ,9999* ,02066 ,31505 48.412 ,00021 48,422 ,55014 ,02094 ,02094 -32103 ,99978 ,9999° ,02095 .32112 47,740 ,00022 47,750 ,54985 ,02123 ,02123 -32702 ,99977 .9999° 02124 .З2?11 47-°85 ,00023 47>°96 ,54956 ,02153 ,02152 ,33292 ,99977 ,99990 ,02153 .33302 46,449 .00023 46,460 ,54927 0,02182 0,02181 833875 099976 9,99990 0,02182 8,33886 45,829 1,00024 45,840 1,54898 ,02211 ,02211 ,3445° ,99976 ,99989 ,02211 .34461 45,226 ,OOO24 45,237 ,54869 ,02240 ,02240 ,35018 ,99975 ,99989 ,02240 .35029 44,639 ,00025 44.65° ,5484° ,02269 02269 ,35578 ,99974 ,99989 ,02269 3559° 44-o66 ,00026 44,077 ,54811 .02298 ,02298 ,36131 -99974 99989 ,02298 ,36143 43,508 ,00026 43,520 ,54782 0,02327 0,02327 8,36678 099973 9,99988 0,02328 836689 42.964 1,00027 42,976 1,54753 ,02356 ,02356 .37217 ,99972 .99988 ,02357 ,37229 42,433 ,00028 42,445 ,54723 ,02385 ,02385 ,37750 ,99972 ,99988 ,02386 ,37762 41,916 ,00028 41,928 ,54694 ,02414 ,02414 ,38276 ,99971 ,99987 ,02415 ,38289 41,411 ,00029 41-423 ,54665 ,02443 ,02443 ,38796 ,99970 ,99987 ,02444 ,38809 40,917 ,00030 40,930 ,54636 0,02473 0,02472 8,39310 0,99969 9,99987 0,02473 8,39323 40,436 1,00031 40,448 1,54607 ,02502 ,02501 ,39818 ,99969 99986 ,02502 39832 39,965 ,00031 39,978 ,54578 ,02531 ,02530 ,40320 ,99968 ,99986 ,02531 ,40334 39,506 .00032 39,519 ,54549 ,02560 ,02560 ,40816 ,99967 ,99986 ,02560 ,40830 39,057 ,00033 39>°7° ,54520 ,02589 ,02589 ,41307 .99966 ,99985 ,02589 ,41321 38,618 ,00034 38,631 ,54491 0,02618 0,02618 8,41792 0,99966 9,99985 0,02619 8,41807 38,188 1,00034 38,202 1,54462 ,02647 ,02647 ,42272 ,99965 ,99985 ,02648 ,42287 37,769 ,00035 37,782 .54433 ,02676 ,02676 ,42746 ,99964 .99984 .02677 ,42762 37,358 ,00036 37,371 ,54403 ,02705 ,02705 ,43216 ,99963 .99984 ,02706 ,43232 36,956 ,00037 36,970 ,54374 ,02734 ,02734 -43680 ,99963 ,99984 ,02735 ,43696 36,563 ,00037 36,576 ,54345 0,02763 0,02763 8,44139 0,99962 9,99983 0,02764 8,44156 36,178 1,00038 36,191 1,54316 ,02793 ,02792 ,44594 ,9996i ,99983 ,02793 ,44611 35,801 ,00039 35,815 ,54287 ,02822 ,02821 ,45044 .99960 ,99983 ,02822 ,45061 35,431 ,00040 35,445 .54258 ,02851 ,02850 ,45489 ,99959 ,99982 ,02851 ,45507 35,070 ,00041 35,084 ,54229 ,02880 ,02879 .45930 ,99959 ..99982 ,02881 ,45948 34,715 ,°°°4i 34-73° 0,02909 0,02908 8,46366 0,99958 9,99982 0,02910 8/46385 34,368 1,00042 34,382 1,54171 ,02938 ,02938 ,46799 ,99957 ,9998i ,02939 ,46817 34,027 ,00043 34.042 ,54142 ,02967 ,02967 ,47226 ,99956 ,99981 ,02968 ,47245 33,694 ,00044 33,708 ,54113 ,02996 ,02996 ,47650 ,99955 >9998i ,02997 ,47669 33,366 ,00045 33,381 ,54083 -03025 .03025 ,48069 .99954 ,9998o ,03026 ,48089 33,045 ,00046 33,060 ,54054 0,03054 0,03054 848485 0,99953 9,99980 0,03055 8,48505 32,730 1,00047 32,746 1,54025 ,03083 ,03083 ,48896 ,99952 ,99979 ,03084 ,48917 32,421 00048 32,437 ,53996 ,03113 ,03112 ,49304 ,99952 ,99979 ,03114 ,49325 32,118 ,00048 32,134 ,53967 ,03142 ,03141 ,49708 .99951 ,99979 ,03143 ,49729 31,820 ,00049 31-836 ,53938 ,03171 ,03170 ,50108 ,9995° ,99978 ,03172 ,50130 31,528 00050 31,544 ,53909 0,03200 0,03199 8,50504 0,99949 9.99978 0,03201 8,50527 31.242 1,00051 31,258 1,53880 ,03229 ,03228 ,50897 ,9994s ,99977 ,03230 ,50920 30,960 ,00052 30,976 ,53851 ,03258 ,03257 ,51287 ,99947 -99977 ,03259 ,51310 30,683 ,00053 30,700 ,53822 ,03287 ,03286 ,51673 ,99946 ,99977 ,03288 ,51696 30,412 ,00054 30,428 ,53793 ,03316 ,03316 ,52055 ,99945 .99976 .03317 ,52079 30,145 ,00055 30,161 ,53764 0,03345 0,03345 8,52434 0,99944 999976 0,03346 8,52459 29,882 1,00056 29,899 1,53734 ,03374 ,03374 ,52810 ,99943 ,99975 ,03376 ,52835 29,624 ,00057 29,641 ,537°5 ,03403 ,03403 ^53183 99942 ,99975 ,03405 .53208 29,371 ,00058 29,388 ,53676 ,03432 ,03432 ,53552 ,99941 ,99974 ,03434 .53578 29,122 ,00059 29,139 ,53647 ,03462 ,03461 ,53919 .99940 ,99974 ,03463 ,53945 28,877 ,°oo6o 28,894 ,53618 63 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 \ f cos л1 Ig COS л: sin x j Ig sin x CtgAT Ig ctg x igx cosec x \ sec x P x
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 43 х | pJ sin* [ lg sin * [ cos х | lg cos x tg x Ig tg x ctg л: | sec * [ cosec * [__p j 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 0,03491 0,03490 8,54282 0,99939 9,99974 0,03492 8,54308 28,636 i, 00061 28,654 1,53589 ,03520 ,03519 ,54642 ,99938 ,99973 ,03521 ,54669 28,399 ,00062 28,417 ,03549 .03548 -54999 ,99937 ,99973 ,03550 ,55027 28,166 ,00063 28,184 >5353* ,03578 ,03577 ,55354 .99936 ,99972 ,03579 .55382 27,937 .00064 27,955 -53502 ,03607 ,03606 ,55705 -99935 ,99972 ,03609 ,55734 27,712 ,00065 27,730 ,53473 0,03636 0,03635 8,56054 0,99934 9,99971 0,03638 8,56083 27,490 1,00066 27,508 1,53444 ,03665 ,03664 ,56400 ,99933 -99971 ,03667 ,56429 27,271 ,00067 27,290 ,534*4 ,03693 ..56743 ,99932 ,9997° .03696 ,5б?73 27,057 ,ooo68 27,075 ,53385 ,03723 ,03723 ,57084 ,99931 ,99970 ,03725 ,57114 26,845 ,00069 26,864 ,53356 .03752 ,03752 '57421 ,99930 .99969 ,03754 ,57452 26,637 ,00070 26,655 ,53327 0,03782 0,03781 8,57757 0,99929 9,99969 0,03783 8,57788 26,432 1,00072 26,451 1,53298 ,03811 ,03810 .58089 ,99927 ,99968 ,03812 ,58121 26,230 ,00073 26,249 ,53269 ,03840 03839 ,58419 ,99926 ,99968 ,03842 ,58451 26,031 ,00074 26,050 ,53240 ,03869 ,03868 ,58747 ,99925 ,99967 ,03871 ,58779 25,835 ,00075 25,854 .53211 ,03898 ,03897 .59072 ,99924 ,99967 ,03900 ,59Ю5 25,642 ,00076 25,661 ,53182 0,03927 0,03926 8.59395 0,99923 9,99967 0,03929 8,59428 25,452 1,00077 25,471 1 53153 ,03956 ,03955 ,59715 ,99922 ,99966 ,03958 ,59749 25,264 ,00078 25,284 ,53124 ,03985 ,03984 ,60033 ,99921 ,99966 ,03987 ,60068 25,080 ,00079 25,100 ,53094 ,04014 ,04013 ,60349 ,99919 99965 ,04016 ,60384 24,898 ,00081 24,918 ,53065 ,04043 ,04042 ,60662 99918 ,99964 ,04046 ,60698 24,719 ,00082 24,739 -53036 0,04072 0,04071 8,60973 0,99917 9,99964 0,04075 8,61009 24,542 1,00083 24,562 1,53007 ,04102 ,04100 ,61282 ,99916 ,99963 ,04104 ,61319 24,368 ,00084 24,388 ,52978 ,04131 ,04129 ,61589 ,999*5 ,999бз .°4I33 ,61626 24,196 ,00085 24,216 ,52949 ,04160 ,04159 ,61894 ,99913 ,99962 ,04162 ,61931 24,026 ,00087 24,047 ,52920 ,04189 ,04188 ,62196 ,99912 ,99962 ,04191 ,62234 23,859 ,00088 23,880 ,52891 0,04218 0,04217 8,62497 0,99911 9,99961 0,04220 8,62535 23,695 1,00089 23,716 1,52862 ,04247 ,04246 ,62795 ,999io ,99961 ,04250 ,62834 23,532 ,00090 23,553 ,52833 ,04276 ,04275 ,63091 ,99909 ,99960 ,04279 ,63131 23.372 .00091 23,393 ,52804 ,04305 ,04304 ,63385 ,99907 ,9996o ,04308 ,63426 23,214 ,00093 23,235 ,52774 ,04334 ,04333 ,63678 ,99906 .99959 .04337 ,63718 23,058 .00094 23,079 ,52745 0,04363 0,04362 8,63968 099905 9,99959 0,04366 8,64009 22,904 1,00095 22,926 1,52716 ,04392 ,04391 ,64256 ,99904 ,9995s ,04395 ,64298 22,752 ,00097 22,774 ,52687 ,04422 ,04420 ,64543 ,99902 ,99958 ,04424 ,64585 22,602 ,00098 22,624 ,52658 ,04451 ,04449 ,64827 .99901 ,99957 ,04454 ,6487022454 ,00099 22,476 ,52629 ,04480 ,04478 ,65110 ,99900 ,99956 ,04483 ,65154 22,308 ,00100 22,330 .52600 0,04509 0,04507 8,65391 0,99898 9.99956 0,04512 8,65435 22,164 1,00102 22,187 1*52571 04538 -,04536 ,65670 ,99897 ,99955 ,04541 ,65715 22,022 ,00103 22,044 .52542 ,04567 ,04565 ,65947 ,99896 ,99955 ,04570 ,65993 21,881 ,00104 21,904 .52513 ,04596 ,04594 ,66223 99894 ,99954 ,04599 ,66269 21,743 ,00106 21,766 ,52484 ,04625 ,04623 ,66497 ,99893 ,99954 ,04628 ,6654321,606 ,00107 21,629 ,52455 0,04654 0,04653 8,66769 0,99892 9,99953 0,04658 8,66816 21,470 1,00108 21,494 1,52425 ,04683 ,04682 ,67039 ,99890 ,99952 ,04687 ,67087 21,337 ,00110 21,360 ,52396 ,04712 ,04711 ,67308 ,99889 ,99952 ,04716 ,67356 21,205 .ooiii 21,229 ,52367 ,04741 ,04740 ,67575 ,99888 ,99951 ,04745 ,67624 21,075 ,00113 21,098 ,52338 ,04771 ,04769 ,67841 ,99886 ,99951 ,04774 ,67890 20,946 ,00114 20,970 ,52309 0,04800-0,04798 8,68104 0,99885 9,99950 0,04803 8,6815420,8191,00115 20,843 1,52280 ,04829 ,04827 ,68367 ,99883 ,99949 ,04833 ,68417 20,693 ,00117 20,717 ,52251 ,04858 ,04856 ,68627 ,99882 ,99949 ,04862 ,68678 20,569 ,00118 20,593 ,52222 ,04887 ,04885 ,68886 ,99881 ,99948 ,04891 ,68938 20,446 ,00120 20,471 ,52193 ,04916 ,04914 ,69144 99879 ,99948 ,04920 ,69196 20,325 ,00121 20,350 ,52164 0,04945 0,04943 8,69400 0,99878 9-99947 0,04949 8,69453 20,206 1,00122 20,230 1,52135 ,04974 ,04972 ,69654 ,99876 ,99946 ,04978 ,69708 20,087 ,00124 20,112 ,52105 ,05003 ,05001 ,69907 ,99875 ,99946 ,05007 ,69962 19,970 ,00125 19,995 .52076 ,05032 ,05030 ,70159 ,99873 ,99945 ,°5°37 ,70214 19,855 ,00127 19,880 ,52047 ,05061 ,05059 ,70409 ,99872 .99944 ,05066 ,70465 19,740 ,00128 19.766 ,52018 0,05091 0,05088 8,70658 0,99870 9,99944 0,05095 8,70714 19,627 1,00130 19,653 1,51989 ,05120 ,05117 .70905 ,99869 ,99943 ,05*24 ,70962 19,516 ,00131 19,541 ,51960 ,05149 ,05146 ,71151 ,99867 ,99942 ,05153 ,71208 19,405 ,00133 19.431 <5!93i ,05178 ,05175 ,71395 ,99866 ,99942 ,05182 ,71453 19,296 ,00134 *9>322 ,51902 ,05207 ,05205 .71638 ,99864 ,99941 ,05212 ,71697 19,188 ,00136 19,214 ,51873 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 p | cos* jig cos* sinjjt jig sin л: j ctg x Igctg* tgj* j cosec x sec* | p j* W
44 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ х I р I sin л: lg sin x cos* Igcosjel tg x Igtgje ctgx | sec л1 [cosecjcj p j 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 80 31 32 83 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 К 59 005236 0,05234 8,71880 0,99863 9,99940 0,05241 8,71940 19,081 1,00137 19,107 1,51844 ,05265 ,05263 ,72120 ,99861 ,99940 ,05270 ,72181 18,976 00139 19.002 ,51815 ,05294 ,05292 ,72359 ,99860 ,99939 ,05299 ,72420 18,871 ,00140 18,898 ,51785 05323 ,05321 .72597 ,99858 ,99938 ,05328 ,72659 18,768 ,00142 18,794 .51756 05352 ,05350 ,72834 ,99857 ,99938 ,05357 ,7289618,666 ,00143 18,692 .51727 0,05381 0,05379 8,73069 0,99855 9.99937 0,05387 8,73132 18,564 1,00145 18,591 1,51698 05411 ,05408 ,73303 ,99854 ,99936 ,05416 ,73366 18,464 ,00147 18,492 ,51669 05440 05437 ,73535 ,99852 ,99936 ,05445 '736ooi8,366 ,00148 18,393 ,51640 •05469 ,05466 ,73767 ,99851 ,99935 ,<>5474 ,73832 18,268 ,00150 18,295 ,05498 ,05495 ,73997 »99849 -99934 ,O55°3 >74о6з 18,171 ,00151 18,198 ,51582 005527 0,05524 8,74226 0,9984? 9-99934 0,05533 8,74292 18,075 1,00153 18,103 1,51553 ,05556 ,05553 ,74454 ,99846 ,99933 ,05562 ,74521 17,980 ,00155 18,008 ,51524 05585 [05582 ,74686 ,9^844 ,99932 ,05591 ,74748 17,886 ,00156 17,914 ,51495 05614 ,05611 ,74906 ,99842 ,99932 ,05620 ,74974 17,793 -oo^ 17,822 ,51465 ',05643 ,05640 ,75130 ,99841 ,99931 ,05649 ,75199 17,702 ,00159 17,730 ,51436 0,05672 0,05669 8,75353 0,99839 9,99930 0,05678 8,75423 I7,6n 1,00161 17,639 1.51407 ,05701 ,05698 ,75575 ,99838 ,99929 ,05708 ,75645 17,521 ,00163 17,549 ,51378 05730 ,05727 ,75765 ,99836 ,99929 ,05737 '75867 i7,43i ,00164 17,460 ,51349 '05760 ,05756 ,76015 ,99834 ,99928 ,05766 ,76087 17,343 ,00166 17,372 ,51320 ,05789 ,05785 ,76234 ,99833 ,99927 ,05795 '763°6 17,256 ,00168 17,285 ,51291 005818 005814 8,76451 0,99831 9,99926 0,05824 8,76525 17,169 1,00169 17,198 1,51262 05847 ,05844 ,76667 ,99829 ,99926 ,05854 ,76742 17,084 ,00171 17,113, ,51233 ,05876 ,05873 ,76883 ,99827 ,99925 ,05883 ,76958 16,999 ,00173 17-028 ,51204 ,05905 ,05902 ,77097 ,99826 ,99924 -05912 ,77173 16,915 -oo^S i6,945 -5H75 ,05934 ,05931 ,77310 .99824 ,99923 ,05941 ,77387 16,832 ,00176 16,862 ,51146 0,05963 0,05960 8,77522 0,99822 9,99923 0,0597° 8,77600 16,750 1,00178 16,779 05989 77733 ,99821 ,99922 ,05999 ,778n i6,668 ,00180 16,698 ,51087 ioooiS ;77943 ,99819 ,99921 ,06029 ,78022 16,587 ,00182 16,618 ,51058 06050 ,06047 ,78152 ,99817 ,99920 ,06058 ,78232 16,507 ,00183 16,538 ,51029 ,06080 ,06076 ,78360 ,99815 ,99920 ,06087 ,7844! 16,428 ,00185 !6-459 ;5IOO° 006109 0,06105 8,78568 0,99813 9,99919 0,06116 8,78649 16,350 1,00187 16,380 1,50971 '06138 ,06134 ,78774 ,99812 ,99918 ,06145 '78855 16,272 ,00189 16,303 ,50942 ,06167 ,06163 ,78979 ,99810 ,99917 ,o6i75 '79o6i 16,195 ,00190 16,226 ,50913 ,06196 ,06192 ,79183 ,99808 ,99917 ,°6204 ,79266 i6,ii9 ,00192 16,150 ,50884 06225 ,06221 ,79386 ,99806 ,99916 ,06233 ,79470 16,043 ,00194 16,075 ,50855 0,06254 0,06250 8,79588 0,99804 9,99915 0,06262 8,79673 15,969 1,00196 16,000 1,50826 ,06283 ,06279 ,79789 ,99803 ,99914 ,06291 ,79875 15-895 -o010^ 15-926 ,50796 06312 ,06308 ,79990 ,99801 ,99913 ,06321 ,80076 15,821 ,00200 15,853 ,50767 ,06341 ,06337 ,80189 ,99799 ,99913 -°635o -8o277 15-748 ,00201 15,780 ,50738 ,06370 ,06366 ,80388 ,99797 ,99912 ,06379 ,8047615,676 ,00203 15,708 ,50709 0,06400 0,06395 8,80585 0,99795 9,999" 0,06408 8,80674 15,605 1,00205 15,637 1,50680 ,06429 ,06424 ,80782 ,99793 ,9991° ,06438 ,80872 15,534 ,00207 15,566 ,50651 ,06458 ,06453 ,80978 • ,99792 ,99909 ,06467 ,81068 15,464 ,00209 15,496 ,50622 ,06487 ,06482 ,81173 ,99790 ,99909 ,06496 ,81264 15,394 ,00211 15,427 ,50593 ,06=516 ,06511 ,81367 ,99788 ,99908 ,06525 ,81459 15,325 ,00213 15,358 ,50564 0,06545 0,06540 8,81560 0,99786 9,99907 0,06554 8,81653 15,257 1,00215 15,290 1,50535 ,06574 ,06569 ,81752 ,99784 ,99906 ,06584 ,81846 15,189 ,00216 15,222 ,50506 ,06603 ,06598 ,81944 ,99782 ,99905 -°66i3 -82038 15,122 ,00218 15,155 ,50476 ,06632 ,06627 ,82134 ,99780 ,99904 ,06642 ,82230 15,056 ,00220 15,089 ,50447 ,06661 ,06656 ,82324 ,99778 ,99904 ,06671 ,82420 14,990 ,00222 15,023 ,50418 0,06690 0,06685 8,82513 0,90776 9,99903 0,06700 8,826Ю 14,924 1,00224 14,958 1,50389 ,06720 ,06714 ,82701 ,99774 ,99902 „06730 ,82799 14,860 ,00226 14,893 ,50360 ,06749 ,06743 -82888 ,99772 ,99901 ,06759 ,82987 14,795 ,00228 14,829 ,50331 ,06778 ,06773 -83075 ,99770 ,99900 ,06788 ,83175 14,732 ,00230 14,766 ,50302 ,06807 ,06802 ,83261 ,99768 ,99899 ,06817 ,8336i 14,669 ,00232 14,703 ,50273 0,06836 0,06831 8,83446 0,99766 9,99898 0,06847 8,83547 14,606 1,00234 14,640 1,50244 ,06865 ,06860 ,83630 ,99764 ,99898 ,06876 ,83732 14,544 ,00236 14,578 ,50215 ,06894 ,06889 ,83813 ,99762 ,99897 ,06905 ,83916 14,482 ,00238 14,517 ,50186 06923 ,06918 ,83996 ,99760 ,99896 ,06934 ,84100 14,421 ,00240 14,456 ,50156 ,06952 ,06947 ,84177 ,99758 ,99895 -06963 «84282 14,361 ,00242 14,395 ,50127 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 '20 19 18 17 16 15 14 13 12 И 10 | p | COS X lg COS X sin x lg sin x ctg x lg ctg x tg x | cosec x j sec x p 1- 86°
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 45 in x igsinx cos x [igcosjc tgx \\gtgx cigx sec x cosec x j p j sin 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 0,06981 0,06976 8,84358 0,99756 9,99894 0,06993 8,84464 14,301 1,00244 14,336 1,50098 ,07010 ,07005 ,84539 ,99754 ,99893 ,07022 ,84646 14,241 ,00246 14,276 ,50069 ,07039 ,07034 ,84718 ,99752 ,99892 ,07051 ,84826 14,182 ,00248 14,217 ,50040 ,07069 ,07063 ,84897 ,99750 ,99891 ,07080 ,85006 14,124 ,00250 14,159 ,50011 ,07098 ,07092 ,85075 ,99748 ,99891 ,07110 ,85185 14,065 ,00252 14,101 ,4998: 0,07127 0,07121 8,85252 0,99746 9,99890 0,07139 8,85363 14,008 1,00254 i4,044 I>49953 ,07156 ,07150 ,85429 ,99744 ,99889 ,07168 ,85540 13,951 ,00257 13,987 ,4992. ,07185 ,07179 ,85605 ,99742 ,99888 ,07197 ,85717 13,894 ,00259 13,930 ,49895 ,07214 ,07208 ,85780 ,99740 ,99887 ,07227 ,85893 13,838 ,00261 13,874 ,49866 ,07243 ,07237 ,85955 ,99738 ,99886 ,07256 ,86069 13,782 ,00263 13.818 ,49837 0,07272 0,07266 8,86128 0,99736 9,99885 0,07285 8,86243 13,727 1,00265 13,763 1,49807 ,07301 ,07295 ,86301 ,99734 ,99884 ,07314 ,86417 13672 ,00267 13-708 ,49778 .07330 ,07324 ,86474 ,99731 ,99883 ,07344 ,86591 13,617 ,00269 13.654 ,49749 -07359 ,07353 ,86645 ,99729 ,99882 ,07373 ,86763 13,563 ,00271 13,600 ,49/20 ,07389 ,07382 ,86816 ,99727 ,99881 ,07402 ,86935 13,510 ,00274 I3'547 .49691 0,07418 0,07411 8,86987 0,99725 9,99880 0,07431 8,87106 13,457 1,00276 13,494 1,49662 .07447 ,07440 ,87156 ,99723 ,99879 .0746i ,87277 13,404 ,00278 13,441 ,49633 ,07476 ,07469 ,87325 ,99721 ,99879 .07490 ,87447 I3.352 ,00280 13,389 ,49604 .07505 .074*3 ,87494 ,99719 .99878 ,07519 ,87616 13,30° ,00282 13,337 ,49575 .07534 .07527 ,87661 ,99716 ,99877 ,07548 ,87785 13,248 ,00284 13,286 ,49546 0,07563 0,07556 8,87829 0,99714 9,99876 0,07578 8,87953 13Д97 1,00287 13,235 1,49517 ,07592 ,07585 ,87995 ,99712 ,99875 ,07607 ,88120 13,146 ,00289 13.184 ,49487 ,07621 ,07614 ,88161 ,99710 ,99874 ,07636 ,88287 13,096 ,00291 13,134 ,49458 ,07650 ,07643 ,88326 ,99708 ,99873 -07665 ,88453 13.046 ,00293 13,084 ,49429 ,07679 ,07672 ,88490 ,99705 ,99872 ,07695 ,88618 12,996 ,00296 13,035 ,49400 0,07709 0,07701 8,88654 0,99703 9,99871 0,07724 8,88783 12,947 1,00298 12985 1,49371 ,07738 ,07730 ,88817 ,99701 ,9987° ,07753 ,88948 12,898 ,00300 12,937 ,49342 ,07767 ,07759 ,88980 ,99699 ,99869 ,07782 ,89111 12,850 ,00302 12,888 ,49313 ,07796 ,07788 ,89142 ,99696 ,99868 ,07812 ,89274 12,801 ,00305 12,840 ,49284 ,07825 ,07817 ,89304 ,99694 ,99867 ,07841 ,89437 I2,754 ,00307 12,793 ,49255 0,07854 0,07846 8,89464 0,99692 9,99866 0,07870 8,89598 12,706 1,00309 12,745 1,49226 ,07883 ,07875 ,89625 ,99689 ,99865 ,07899 ,89760 12,659 ,00312 12,699 ,49197 ,07912 ,07904 ,89784 ,99687 ,99864 ,07929 ,89920 12,612 ,00314 12,652 ,49168 ,07941 ,07933 ,89943 ,99685 ,99863 ,07958 ,00080 12,566 ,00316 12,606 ,49138 ,07970 ,07962 ,90102 ,99683 ,99862 ,07987 ,90240 12,520 ,00318 12,560 ,49109 0,07999 0,07991 8,90260 0,99680 9,99861 0,08017 8,90399 12,474 1,00321 12,514 1.49080 ,08029 ,08020 ,90417 ,99678 ,99860 ,08046 ,90557 12,429 ,00323 12,469 ,49051 ,08058 ,08049 ,90574 ,99676 ,99859 ,08075 ,90715 12,384 ,00326 12,424 ,49022 ,08087 ,08078 ,90730 ,99673 ,99858 ,08104 ,90872 12,339 ,00328 12,379 ,48993 ,08116 ,08107 ,90885 ,99671 ,99857 ,08134 ,91029 12,295 ,0033° I2,335 ,48964 0,08145 0,08136 8,91040 0,99668 9,99856 0,08163 8,91185 12,251 1,00333 12,291 1,48935 ,08174 ,08165 ,9I:I95 ,99666 ,99855 ,08192 ,91340 12,207 ,00335 12,248 ,48906 ,08203 ,08194 ,91349 ,99664 ,99854 ,08221 ,91495 12,163 ,00337 12,204 ,48877 ,08232 ,08223 ,91502 ,99661 ,99853 ,08251 ,91650 12,120 ,00340 12,161 ,48848 ,08261 ,08252 ,91655 ,99659 ,99852 ,08280 ,91803 12,077 ,00342 12,112 ,48818 0,08290 0,08281 8,91807 0,99657 9,99851 0,08309 8,91957 12,035 1,00345 12,076 1,48789 ,08319 ,08310 ,91959 ,99654 .99850 ,08339 ,92110 11,992 ,00347 12,034 ,48760 ,08348 ,08339 ,92110 ,99652 ,99848 ,08368 ,92262 11,950 ,00350 11,992 ,48731 ,08378 ,08368 ,92261 ,99649 ,99847 ,08397 ,92414 n,9°9 ,00352 И.951 ,48702 ,08407 ,08397 .924" ,99647 ,99846 ,08427 ,92565 11,867 ,00354 11,909 ,48673 0,08436 0,08426 8,92561 0,99644 9,99845 0,08456 8,92716 11,826 1,00357 n,868 1,48644 ,08465 ,08455 ,92710 ,99642 ,99844 ,08485 ,92866 11,785 ,00359 11,828 ,48615 ,08494 ,08484 ,92859 ,99639 ,99843 .08514 .93016 11,745 ,00362 11,787 ,48586 ,08523 ,08513 ,93007 ,99637 ,99842 ,08544 ,93165 11,705 ,00364 11,747 ,48557 ,08552 ,08542 ,93154 ,99635 ,99841 ,08573 ,93313 11,664 ,00367 11,707 ,48528 0,08581 0,08571 8,93301 0,99632 9,99840 0,08602 8,93462 11,625 1,00369 11,668 1,48498 ,08610 ,08600 ,93448 ,99630 ,99839 ,08632 ,93609 11,585 ,00372 11,628 ,48469 ,08639 ,08629 ,93594 ,99627 ,99838 ,08661 ,93756 ii,546 ,00374 11,589 ,48440 ,08668 ,08658 ,93740 ,99625 ,99837 ,08690 ,93903 11,507 ,00377 11,551 ,48411 ,08698 ,08687 ,93885 ,99622 ,99836 ,08720 ,94049 11,468 ,00379 11,512 ,48382 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 1 f COS X Ig COS X sin x Igsinxj ctg.x: Ig ctg x igx cosec x \ sec x P 1» 85е
46 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ X 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 Б7 58 69 i Р 1 0,08727 ,08756 ,08785 ,08814 ,08843 0,08872 ,08901 ,08930 ,08959 ,08988 0,09018 ,09047 ,09076 ,09105 ,09134 0,09163 ,09192 ,09221 ,09250 ,09279 0,09308 .09338 ,09367 ,09396 ,09425 0.09454 ,09483 ,09512 ,09541 ,0957° 0,09599 ,09628 ,09657 ,09687 ,09716 0,09745 .09774 ,09803 ,09832 ,09861 0,09890 ,09919 ,09948 ,09977 ,10007 од 0036 ,10065 ,10094 ,10123 ,10152 o,ioi8i ,10210 ,10239 ,10268 ,10297 0,10327 ,10356 .10385 ,10414 ,10443 р sinx о 08716 ,08745 ,08774 ,08803 ,08831 0,08860 ,08889 ,08918 ,08947 ,08976 0,09005 ,09034 ,09063 ,09092 ,09121 0,09150 ,09179 ,09208 ,09237 ,09266 0,09295 ,09324 »°9353 ,09382 ,09411 0,09440 ,09469 ,09498 i09527 ,09556 0,09585 ,09614 ,09642 ,09671 ,09700 0,09729 ,09758 ,09787 ,09816 ,09845 0,09874 ,09903 ,09932 ,09961 ,0999° 0,10019 ,10048 ,10077 ,10106 ,10135 0.10164 ,10192 ,10221 ,10250 ,10279 0,10308 ,Ю337 ,10366 ,1°395 ,10424 COS X lg sin x 8,94030 ,94174 ,94317 ,94461 ,94603 8,94746 ,94887 .95029 ,95*7° ,953ю 8,9545° ,95589 ,95728 ,95867 ,96005 8,96143 ,96280 ,96417 ,96553 ,96689 8,96825 ,96960 ,97°95 ,97229 ,97363 8,97496 ,97629 ,97762 ,97894 ,98026 8,98157 ,98288 ,98419 ,98549 ,98679 8,98808 ,98937 ,99066 ,99194 ,99322 8,9945° ,99577 ,997°4 ,99830 ,99956 9.00082 ,00207 ,00332 ,00456 ,00581 9,00704 ,00828 ,00951 ,01074 ,01196 9,01318 ,0144° ,01561 ,01682 ,01803 Jgcosjc cos л: 0,99619 ,99617 ,99614 ,99612 ,99609 0,99607 ,99604 ,99602 ,99599 ,99596 0,99594 .99591 ,99588 ,99586 ,99583 0,99580 .99578 •99575 ,99572 ,9957° о,995°7 ,99564 .99562 .99559 ,99556 о,99553 .99551 ,99548 ,99545 .99542 0,9954° .99537 .99534 ,99531 ,99528 0,99526 ,99523 ,99520 ,99517 ,995*4 0,995" ,995°8 ,995°6 >995°3 ,995°° о,99497 ,99494 ,99491 ,99488 ,99485 0,99482 ,99479 ,99476 -99473 ,9947° 0,99467 ,99464 ,99461 .99458 ,99455 sin х lg COS X 9,99834 ,99833 ,99832 ,99831 ,99830 9,99829 ,99828 ,99827 ,99825 ,99824 9,99823 ,99822 ,99821 ,99820 ,99819 9,99817 ,99816 ,99815 ,99814 ,99813 9,99812 ,99310 ,99809 ,99808 ,99807 9,99806 ,99804 ,99803 ,99802 ,99801 9,99800 ,99798 ,99797 ,99796 ,99795 9-99793 ,99792 -99791 ,9979° ,99788 9,99787 ,99786 ,99785 ,99783 ,99782 9,99781 ,9978о .99778 .99777 ,99776 9-99775 ,99773 ,99772 •99771 ,997б9 9,99768 ,997б7 .99/65 .99764 ,99763 lg sin x tgx 0,08749 ,08778 ,08807 ,08837 ,08866 0,08895 ,08925 ,08954 ,08983 ,09013 0,09042 ,09071 ,09101 ,09130 ,09159 0,09189 ,09218 ,09247 ,09277 ,09306 0,09335 ,09365 .09394 ,09423 .09453 0,09482 ,09511 ,09541 ,09570 ,09600 0,09629 ,09658 ,09688 ,09717 ,09746 0,09776 ,09805 ,09834 ,09864 ,09893 0,09923 ,09952 ,09981 ,10011 ,10040 0,10069 ,10099 ,10128 ,10158 ,10187 о 10216 ,10246 ,10275 - 10305 ,i°334 0,10363 ,10393 .10422 ,10452 ,10481 CtgJf Igtg x 8,94195 ,94340 ,94485 ,94630 ,94773 8,94917 ,95060 ,95202 •95344 ,95486 8,95627 ,95767 ,95908 ,96047 ,96187 8,96325 ,96464 .96602 ,96739 ,96877 897013 ,97150 ,97285 ,97421 ,97556 8,97691 ,97825 ,97959 ,98092 ,98225 8,98358 ,98490 ,98622 ,98753 ,98884 8,99015 ,99145 ,99275 .99405 ,99534 8,99662 •99791 ,99919 9,00046 ,00174 9,00301 ,00427 •00553 .00679 ,00805 900930 ,01055 ,01179 ,01303 ,01427 9-0155° ,01673 ,01796 ,01918 .02040 lg ctg x cigx 11,43° n,392 11,354 11,316 11,279 11,242 11,205 11,168 11,132 ",095 ",059 11,024 10,988 i°,953 10.918 10,883 10,848 10,814 10,780 10,746 10,712 10,678 10,645 10,612 10,579 10546 10514 10,481 10,449 10,417 10.385 i°354 10,322 10,291 10,260 10,229 10,199 10.168 10,138 ro 108 10,078 10,048 10,019 9,9893 9/96oi 9.93Ю 9,9021 9,8734 98448 9,8164 9,7882 9,7601 9,7322 9,7044 9,6768 9,6493 9,6220 9,5949 9,5679 9,5411 tgjr sec A: 1,00382 ,00385 ,00387 ,00390 ,00392 1.00395 ,00397 ,00400 ,00403 ,00405 1,00408 ,00411 ,00413 ,00416 ,00419 1,00421 ,00424 ,00427 ,00429 ,00432 1.00435 ,00438 ,00440 ,00443 ,00446 1,00449 ,00451 .00454 •°°457 ,00460 1,00463 ,00465 ,00468 ,00471 ,00474 1,00477 ,00480 ,00482 ,00485 ,00488 1,00491 ,00494 ,00497 ,00500 ,°°5°3 1,00506 ,00509 ,00512 ,00515 ,00518 1,00521 ,00524 ,00527 ,00530 ,10533 1.00536 ,00539 ,00542 ,°0545 ,00548 cosec x cosec* 11 .474 ii,436 n,398 11,360 11,323 11,286 11,249 11,213 11,176 11,140 11,105 11,069 11-034 10,998 10,963 10,929 10,894 10,860 10,826 10,792 10,758 10,725 10,692 10,659 10,626 10,593 10,561 10,529 10,497 10,465 10,433 ,402 ,371 ,34° ,309 10,278 ,248 ,217 ,187 Д57 10,128 ,098 ,068 •°39 ,010 9,9812 ,9525 ,9239 ,8955 ,8672 9,8391 ,8112 .7834 ,7558 ,7283 9,7010 ,6739 ,6469 ,6200 .5933 sec x P 1,48353 ,48324 ,48295 ,48266 .48237 1,48208 ,48178 ,48149 ,48120 ,48091 1,48062 ,48033 ,4800/1 .47975 ,47946 1,47917 ,47888 ,47858 ,47829 ,47800 1,47771 .47742 .47713 ,47684 .47655 1,47626 ,47597 ,47568 ,47538 >47509 1,47480 .47451 ,47422 ,47393 .47364 L 47335 ,47306 47277 ,47248 ,47219 1.47189 ,47160 ,47i3i ,47102 ,47073 1,47044 ,47OI5 46986 ,46957 ,46928 1,46899 ,46869 ,46840 ,46811 ,46782 г, 46753 ,46724 ,46695 ,46666 46637 P / 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 к 84е
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 47 л I р I sin* lg sin jcj cosjc I Ig cosx! tg x |lgtg.v| ctg x secx cosec л| p I 0,10472 0,10453 9,01923 0,99452 9,99761 0,10510 9,02162 9,5144 1,00551 9,5668 1,46608 ,10501 10482 ,02043 ,99449 ,997бо ,10540 ,02283 ,4878 ,00554 ,5404 ,46579 ,10530 ,10511 ,02163 ,99446 ,99759 ,10569 ,02404 ,4614 ,00557 ,5141 ,46550 ,10559 ,10540 ,02283 ,99443 ,99757 ,10599 ,02525 ,4352 ,00560 ,4880 ,46520 ,10588 ,10569 ,02402 ,99440 ,99756 ,10628 ,02645 >4°9° »°°5бз ,4620 ,46491 0,10617 0,10597 9,02520 0,99437 9,99755 0,10657 9-02766 9,3831 1,00566 9,4362 1,46462 ,10647 ,10626 ,02639 ,99434 ,99753 ,10687 ,02885 ,3572 ,00569 ,4105 ,46433 ,10676 ,10655 ,02757 ,99431 ,99752 ,10716 ,03005 ,3315 ,00573 ,3850 ,46404 ,10705 ,10684 ,02874 ,99428 ,99751 ,10746 ,03124 ,3060 ,00576 ,3596 ,46375 ,10734 ,10713 ,02992 ,99424 ,99749 ,10775 ,03242 ,2806 ,00579 ,3343 ,46346 0,10763 0,10742 9,03109 0,99421 9,99748 0,10805 9,03361 9,2553 1,00582 9,3092 1,46317 ,10792 ,10771 ,03226 ,99418 ,99747 ,10834 ,03479 ,2302 ,00585 ,2842 ,46288 ,10821 ,10800 ,03342 ,99415 ,99745 ,10863 ,03597 ,2052 ,00588 ,2593 ,46259 ,10850 ,10829 ,03458 ,99412 ,99744 ,10893 ,03714 ,1803 ,00592 ,2346 ,46230 ,10879 ,10858 ,03574 ,99409 ,99742 ,10922 ,03832 ,1555 ,00595 ,2100 ,46200 0,10908 0,10887 9,03690 0,99406 9,99741 0,10952 9,03948 9,1309 1,00598 9,1855 1,46171 ,10937 ,10916 ,03805 ,99402 ,99740 ,10981 ,04065 ,1065 ,00601 ,1612 ,46142 ,10966 ,10945 ,03920 ,99399 ,99738 ,11011 ,04181 ,0821 ,00604 ,1370 ,46113 ,10996 ,10973 ,04034 ,99396 ,99737 ,11040 ,04297 ,0579 ,00608 ,1129 ,46084 ,11025 ,11002 ,04149 ,99393 ,99736 ,11070 ,04413 ,0338 ,00611 ,0890 ,46055 20 0,11054 0,11031 9,04262 0,99390 9,99734 0,11099 9,04528 9,0098 1,00614 9,0652 1,46026 21 ,11083 ,11060 ,04376 ,99386 ,99733 ,11128 ,04643 8,9860 ,00617 ,0415 ,45997 22 ,11112 ,11089 ,04490 ,99383 ,99731 ,11158 ,04758 ,9623 ,00621 ,0179 ,45968 23 ,11141 ,11118 ,04603 ,99380 ,99730 ,11187 ,04873 ,9387 ,00624 8,9944 ,45939 24 ,11170 ,11147 ,04715 ,99377 ,99728 ,11217 ,04987 ,9152 ,00627 ,9711 ,45910 25 0,11199 0,11176 9,04828 0,99374 9,99727 0,11246 9,05101 8,8919 1,00630 8,9479 1,45880 26 ,11228 ,11205, ,04940 ,99370 ,99726 ,11276 ,05214 ,8686 ,00634 ,9248 ,45851 27 ,11257 ,11234 ,05052 ,99367 ,99724 ,11305 ,05328 ,8455 ,00637 ,9019 ,45822 28 ,11286 ,11263 ,05164 ,99364 ,99723 ,11335 ,05441 ,8225 ,00640 ,8790 ,45793 29 ,11316 ,11291 ,05275 ,99360 ,99721 ,11364 ,05553 ,7996 ,00644 ,8563 ,45764 30 0,11345 0,11320 9,05386 0,99357 9,99720 0,11394 9-°5666 8,7769 1,00647 8,8337 1,45735 31 ,11374 ,11349 .05497 ,99354 ,997i8 ,11423 ,05778 ,7542 ,00650 ,8112 ,45706 32 ,11403 ,11378 ,05607 ,99351 ,99717 ,11452 ,05890 ,7317 ,00654 ,7888 ,45677 33 ,11432 ,11407 ,05717 ,99347 ,997J6 ,11482 ,06002 ,7093 ,00657 ,7665 ,45648 34 ,11461 ,11436 ,05827 ,99344 ,99714 ,11511 ,06113 ,6870 ,00660 ,7444 ,45619 35 0,11490 0,11465 9,05937 0,99341 9,99713 0,11541 9,06224 8,6648 1,00664 8,7223 1,45590 36 ,11519 ,11494 ,06046 ,99337 ,99711 ,11570 to6335 ,6427 ,00667 ,7°°4 45560 37 ,11548 ,11523 ,06155 ,99334 ,99710 ,11600 ,06445 ,6208 ,00671 ,6786 ,45531 38 ,H577 Д1552 ,06264 ,99331 ,99708 ,11629 ,06556 ,5989 ,00674 ,6569 ,45502 39 ,11606 ,11580 ,06372 ,99327 ,99707 ,11659 ,06666 ,5772 ,00677 ,6353 ,45473 40 0,11636 0,11609 9,06481 0,99324 9,99705 0,11688 9,06775 8,5555 i ,00681 8,6138 1,45444 41 ,11665 ,11638 ,06589 ,99320 ,99704 ,11718 ,06885 ,534° ,00684 ,5924 ,45415 42 ,11694 ,11667 ,06696 ,99317 ,99702 ,11747 ,06994 ,5126 ,00688 ,5711 ,45386 43 ,11723 ,11696 .06804 ,99314 ,99701 ,11777 ,07юз ,4913 ,00691 ,5500 ,45357 44 ,11752 ,11725 ,06911 ,99310 ,99699 ,11806 ,07211 ,4701 ,00695 ,5289 ,45328 45 0,11781 0,11754 9,07018 0,99307 9,99698 0,11836 9,07320 8,4490 1,00698 8,5079 1,45299 46 ,11810 ,11783 ,07124 ,99303 ,99696 ,11865 ,07428 ,4280 ,00701 ,4871 ,45270 47 ,11839 ,11812 ,07231 ,99300 ,99695 ,11895 ,07536 ,4071 ,00705 ,4663 ,45240 48 ,11868 ,11840 ,07337 ,99297 ,99693 ,11924 ,07643 ,3863 ,00708 ,4457 ,45211 49 ,11897 .11869 ,07442 ,99293 ,99692 ,11954 -07751 ,3656 ,00712 ,4251 ,45182 50 0,11926 0.11898 9,07548 0,99290 9,99690 0,11983 9.07858 8,3450 1,00715 8,4047 1,45153 51 ,11956 ,11927 ,07653 ,99286 ,99689 ,12013 ,07964 ,3245 ,00719 ,3843 ,45124 52 ,11985 ,11956 ,07758 ,99283 ,99687 ,12042 ,08071 ,3041 ,00722 ,3641 ,45095 53 ,12014 ,11985 ,07863 ,99279 ,99686 ,12072 ,08177 ,2838 ,00726 ,3439 ,45066 54 ,12043 ,12014 ,07968 ,99276 ,99684 ,12101 ,08283 ,2636 ,00730 ,3238 ,45037 55 0,12072 0,12043 9,08072 0,99272 9,99683 0,12131 9,08389 8,2434 1,00733 8,3039 1,45008 56 ,12101 ,12071 ,08176 ,99269 ,99681 ,12160 ,08495 ,2234 ,00737 ,2840 ,44979 57 ,12130 ,12100 ,08280 ,99265 ,99680 ,12190 ,08600 ,2035 ,00740 ,2642 ,44950 58 ,12159 ,12129 ,08383 ,99262 ,99678 ,12219 ,08705 ,1837 ,00744 ,2446 ,44921 59 ,12188 , ,12158 ,08486 ,99258 ,99677 ,12249 ,08810 ,1640 ,00747 ,2250 ,44891 p cos л: Ig cos x sin л- lg sin x ctg.v I Ig ctg x \ tg x j cosec x I sec л: p \x
48 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ sin x Igsinx cosjf |lgcosAr| tg x flgtg.v ctg-xr| sec* cosec x p 0,12217 o,i2i87 9,о8589 о,99255 9,99б75 0,12278 9,08914 8,1443 1,00751 8,2055 144862 .12246 ,12216 ,08692 ,99251 ,99674 ,12308 ,09019 ,1248 ,00755 .iffa 44833 ,12275 12245 >°8795 ,99248 ,99672 ,12338 ,09123 Д054 -00758 ,1668 44804 ,12305 ,12274 >°8897 ,99244 -99670 ,12367 ,09227 ,0860 ,00762 Д476 44775 ,12334 ,12402 ,08999 ,99240 ,99669 Д2397 509330 ,0667 ,00765 ,1285 44746 о 12363 о I244I 9.09Ю1 0,99237 9,99667 0,12426 9,09434 8,o4/6 1,00769 8,1095 1,44717 ,12392 Д2460 ,09202 ,99233 ,99666 Д245б ,09537 ,0285 ,00773 ,0905 44688 12421 ,12489 ,09304 ,99230 ,99664 ,12485 ,09640 ,0095 ,00776 ,0717 44659 ^2450 12418 ,09405 ,99226 ,99663 ,12515 ,09742 7,99o6 ,00780 ,0529 ,44630 Д2479 ,12447 ,09506 ,99222 ,99661 ,12544 ,09845 ,97i8 ,00784 ,0342 44601 о I2so8 о 12476 9,09606 0,99219 9,99659 0,12574 9,09947 7,953° 1,00787 8,0156 I44571 ',I2S47 12^04 ,09707 ,99215 ,99658 ,12603 ,10049 ,9344 ,00791 7,9971 .44542 12566 i2|33 ,09*07 .992H ,99656 ,12633 ,10150 ,9158 ,00795 ,9787 44513 I2S94 мЗЙ ,09907 ,99208 ,99655 ,12662 ,10252 ,8973 ,00799 ,9604 44484 Д2625 'моя ,10006 ,99204 ,99653 ,12692 ,10353 -8789 ,00802 ,9422 44455 о 12654012бао 9Д0106 0,99200 9,99651 од2722 9Д0454 7>86о6 1,оо8о6 7,9240 I44426 Д2б83 Д2б49 ,10205 ,99197 ,99650 Д2751 ,Ю555 ,8424 ,оо8ю ,9059 44397 I27I2 12678 ,ю304 ,99193 ,99648 ,12781 ,10656 ,8243 ,00813 ,8879 ,443б8 I274I 12706 Д04°2 ,99189 ,99647 Д28ю ,10756 ,8062 ,00817 ,8700 44339 [12770 ',12735 -^S01 .99186 ,99645 ,12840 ,10856 ,7882 ,00821 ,8522 ,443Ю 20' to 11 12 13 14 15 16 17 18 21 22 23 24 25 26 27 28 29 SO 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 0,12799 0,12764 9,10599 0,99182 9,99643 0,12869 9^0956 7,7704 LooS 7,8344 i.4428i 12828 12794 ,10697 ,99178 ,99642 ,12899 ,11050 ,7525 ,00828 ,8168 .44251 ,12857 Д2822 Д0795 ,99175 ,99640 Д2929 ДИ55 ,7348 ,00832 ,7992 ,44222 ,12886 12851 ,10893 ,99171 ,99638 ,12958 ,11254 ,7171 ,00836 ,7817 44193 ,12915 ,12880 ,10990 ,99167 ,99637 ,12988 ,11353 ,6996 ,00840 ,7642 44164 о 12945 о 12908 0,11087 0,99163 9>99б35 0,13017 9Д1452 7>682i 1,00844 7,7469 1 44135 '12974 12937 ,11184 ,99i6o ,99633 ,13047 ,11551 ,6647 ,00848 ,7296 ,44106 14004 12066 ,11281 ,99156 ,99632 ,13076 ,иб49 ,6473 ,00851 ,7124 ,44077 14042 '12995 ,11377 ,99152 ,99630 ,13^06 ,11747 ,6301 ,00855 ,6953 ,44048 ' ,тущ Д1474 ,9948 ,99629 ,13136 ,11845 ,6129 ,oo859 ,6783 .44°i9 о 13090 0,13053 9,1157° ОДО44 9,9962? 0,13165 9,11943 7-5958 1,00863 7,6613 I.4399° 13119 13081 11666 ,99141 ,99625 Д3195 ,12040 ,5787 ,00867 ,6444 ,4396i '13148 ,IQIIO ,11761 ,99137 ,99624 ,13224 ,12138 ,5618 ,00871 ,6276 ,43931 Д3177 Д3139 >II857 -99I33 ,99622 ,13254 ,12235 ,5449 ,00875 ,6109 ,43902 13206 13168 ,11952 ,99129 ,99620 ,13284 ,12332 ,5281 ,00878 ,5942 ,43873 0,13235 0,13197 9Д2047 0,99125 9,996i8 0,13313 9,12428 7,5113 1,00882 7,5776 1,43844 14265 ,14226 ,12142 ,99122 ,99617 Д3343 Д2525 ,4947 ,00886 ,5611 ,43815 '14294 14254 ,12236 ,99118 ,99615 ,13372 ,12621 ,4781 ,00890 ,5446 ,43786 '13323 ,14283 ,12331 ,99114 ,996i3 ,i34°a Д2717 ,4615 ,00894 ,5282 ,43757 Д3352 ,13312 Д2425 ,99110 ,99612 ,13432 ,12813 ,4451 ,00898 ,5H9 ,43738 OI448I OI444I 9Д2519 0,99106 9,99бЮ 0,13461 9,129097,4287 1,00902 7,4957 1,43699 '14410 14470 ,12612 ,99102 ,99608 ,13491 Д3004 ,4124 ,00906 ,4795 ,43670 ' Д2?об ,99098 ,99607 Д3521 Д3099 ,3962 ,00910 ,4635 43O4I Д4427 ,12799 ,99094 ,99605 Д3550 Д3194 ,3800 ,00914 ,4474 ,436i2 1497 13456 ,12892 ,99091 ,99боз Д358о ,13289 ,3639 ,00918 ,4315 43582 o'i4S26 о 1448=; 9,12985 0,99087 9,99601 0,13609 9,13384 7-3479 1,00922 7,4156 1,43553 °'^ -34 5 У ^g •> 99боо дзбз9 Д347з 33IQ >0092б ,3998 >43524 ',13584 '.13543 Д3171 .99079 ,99598 ,13669 Д3573 ,3i6o ,00930 ,3840 ,43495 13614 Д3572 ,13263 ,99075 ,99596 ,13698 ,13667 ,3002 ,00934 ,3684 ,43466 ',13643 дзооо ,13355 ,99071 ,99595 Д3728 ,13761 ,2844 ,00938 ,3527 ,43437 о 14672 0,13629 9Д3447 0,99067 9,99593 0,13758 9ДЗ»54 7,2б87 1,00942 7-3372 1 43408 Д3701 13658 ,13539 .99063 ,99591 ,137»7 Д3948 ,2531 ,00946 ,3217 ,43379 14730 13687 ДЗбЗО ,99059 ,99589 Д3817 Д4041 ,2375 ,00950 ,3063 ,43350 'i3759 Д3716 Д3722 ,99055 ,99588 ,13846 Д4134 ,2220 ,00954 ,2909 43321 Д3788 Д3744 Д3813 .99051 ,99586 ,13876 ,14227 ,2066 ,00958 ,2757 43292 о 14817 о,14773 9Д39°4 0.99047 9,99584 0,13906 9Д4320 7Д9Г2 1,00962 7,2604 143262 Д4846 13802 ,13994 -99О43 ,99582 ,13935 «Ж^ Д759 ,оо966 ,2453 43233 I487S Д4841 ,14085 ,99039 .99581 Д3965 Д4504 Д°°7 .°°97о ,2302 ,43204 Л3904 Д386о ,i4i75 -99035 ,99579 ,13995 Д4597 Д455 ,оо975 ,2152 43т75 13934 Д3889 Д4266 ,99031 ,99577 Д4°24 Д4688 ,1304 ,оо979 ,2002 43I46 1 P 1 COS X lg COS JC| sin* | Igsin* ctg* |lg Ctg X tgx \ cosec * sec* P \x 82е
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 49 8е X р | sin x lg sinx\ cos x jig cosx tgx lg tgx ctgx sec* cosec x P 51 52 53 54 55 56 57 58 59 0,13963 0,13917 9Д4356 0,99027 9,99575 0,14054 9,14780 7,1154 1,00983 7,1853 1,43117 ,13992 Д3946 Д4445 .99P23 ,99574 ,14084 .14872 ,1004 ,00987 ,1705 ,43088 ,14021 Д3975 Д4535 .99019 ,99572 ,14113 Д4963 ,0855 ,00991 ,1557 ,43059 ,14050 ,14004 .14624 ,99015 ,9957° Д4143 Д5°54 .0706 ,00995 .-I410 .43°3° ,14079 ,14033 ,14714 ,99011 ,99568 ,14173 ,15145 ,0558 ,00999 .1263 ,43001 0,14108 0,14061 9,14803 0,99006 9,99566 0,14202 9,15236 7^0410 1,01004 7,1117 1,42972 ,14137 ,14090 ,14891 ,99002 ,99565 ,14232 ,15327 .0264 ,01008 ,0972 ,42942 Д4166 ,I4H9 ,14980 ,98998 »995бЗ Д4262 ,15417 ,0117 .01012 ,0827 .42913 ,14195 Д4148 Д5069 >98994 ,995б1 Д4291 .ISS08 6,9972 .01016 ,0683 ,42884 ,14224 ,14177 ДЗЧ? ,9899° ,99559 Д4321 Д5598 ,9827 ,01020 ,0539 ,42855 10 0,14253 0,14205 9,15245 0,98986 9,99557 0,14351 9,15688 6,9682 1,01024 7,0396 1,42826 11 ,14283 ,14234 ,15333 ,98982 ,99556 ,14381 ,15777 ,9538 ,01029 ,0254 ,42797 12 ,14312 ,14263 ,15421 ,98978 i99554 Д44Ю ,15867 ,9395 ,01033 .0112 ,42768 13 ,14341 ,14292 Д5508 ,98973 ,99552 Д4440 Д5956 ,9252 ,01037 6,9971 ,42739 14 ,14370 ,14320 ,15596 ,98969 ,99550 ,14470 ,16046 ,9110 ,01041 ,9830 ,42710 15 0,14399 0,14349 9^5683 0,98965 9,99548 0,14499 9,16135 6,8969 1,01046 6,9690 1,42681 16 ,14428 Д4378 ,1577° .98961 ,99546 ,I4529 ,16224 ,8828 ,01050 ,9550 ,42652 17 ,14457 ,14407 ,15857 ,98957 ,99545 .14559 ,16312 ,8687 ,01054 ,9411 ,42622 18 ,14486 Д4436 Д5944 ,98953 ,99543 Д4588 ,16401 ,8548 ,01059 ,9273 ,42593 19 ,14515 Д4464 ,16030 ,98948 ,99541 ,14618 ,16489 ,8408 ,01063 ,9135 .42564 20 ОД4544 0,14493 9,16116 0,98944 9,99539 0,14648 9,16577 6,8269 1,01067 6,8998 1,42535 21 Д4573 Д4522 ,16203 ,98940 ,99537 ,14678 ,16665 ,8131 ,01071 ,8861 ,42506 22 ,14603 ,14551 ,16289 ,98936 ,99535 Д4707 ,i6753 ,7994 ,01076 ,8725 ,42477 23 ,14632 ,14580 ,16374 ,98931 ,99533 Д4737 .16841 ,7856 ,01080 ,8589 ,42448 24 ,14661 ,14608 ,16460 ,98927 ,99532 ,14767 ,16928 ,7720 ,01084 ,8454 ,42419 25 0,14690 0,14637 9.16545 0,98923 9,99530 0,14796 9,17016 6,7584 1,01089 6,8320 1,42390 26 Д47*9 Д4666 ,16631 ,98919 ,99528 ,14826 ,17103 ,7448 ,01093 ,8186 ,42361 27 ,14748 ,14695 ,16716 ,98914 ,99526 ,14856 ,1719° ,7313 ,01097 ,8052 ,42332 28 ,14777 ,14723 ,16801 ,98910 ,99524 ,14886 ,17277 ,7179 ,01102 ,7919 ,42303 29 ,14806 ,14752 ,16886 ,98906 ,99522 ,14915 ,17363 ,7045 ,01106 ,7787 .42273 30 0,14835 0,14781 9,16970 0,98902 9,99520 0,14945 9»I745° 6,6912 i.oiin 6,7655 1,42244 31 ,14864 ,14810 ,17055 ,98897 ,99518 ,14975 ,17536 ,6779 ,01115 ,7523 142215 32 ,14893 ,14838 Д7139 ,98893 ,99517 ,15005 ,17622 ,6646 ,01119 ,7392 ,42186 33 ,14923 ,14867 ,17223 ,98889 ,99515 ,15034 Д77°8 ,6514 ,01124 ,7262 ,42157 34 ,14952 ,14896 ,17307 ,98884 ,99513 ,15064 Д7794 ,6383 ,01128 ,7132 ,42128 35 0,14981 0,14925 9,17391 0,98880 9,99511 0,15094 9,17880 6,6252 1,01133 6,7003 1,42099 36 ,15010 ,14954 Д7474 ,98876 ,99509 ,15124 ,17965 ,6122 ,01137 ,6874 ,42070 37 ,15039 ,14982 ,17558 ,98871 ,99507 ,15153 ,18051 ,5992 ,01142 ,6745 ,42041 38 ,15068 ,15011 ,17641 ,98867 ,99505 ,15183 ,18136 ,5863 ,01146 ,6618 ,42012 39 ,15097 .15040 '117724 ,98863 ,99503 ,15213 ,18221 ,5734 ,01151 ,6490 ,41983 40 0,15126 0,15069 9,17807 0,98858 9,99501 0,15243 9,18306 6,5606 1,01155 6,6363 1,41953 41 Д5!55 Д5097 Д7890 ,98854 ,99499 Д5272 ,18391 ,54?8 ,01160 ,6237 ,41924 42 ,15184 ,15126 ,17973 ,98849 ,99497 ,15302 ,18475 ,535° ,01164 ,6111 ,41895 43 ,15213 ,15155 ,18055 ,98845 ,99495 Д5332 ,18560 ,5223 ,01169 ,5986 ,41866 44 ,15243 ,15184 ,18137 ,98841 ,99494 ,15362 ,18644 ,5097 ,01173 ,5861 ,41837 45 0,15272 0,15212 9,18220 0,98836 9,99492 0,15391 9,187286,4971 1,01178 6,5736 1,41808 46 ,15301 ,15241 ,18302 ,98832 ,99490 ,15421 ,18812 ,4846 ,01182 ,5612 ,41779 47 ,15330 ,15270 ,18383 ,98827 ,99488 ,15451 ,18896 ,4721 ,01187 ,5489 ,41750 48 Д5359 Д5299 ,18465 ,98823 ,99486 ,15481 ,18979 ,4596 ,01191 ,5366 ,41721 49 ,15388 ,15327 ,18547 ,98818 ,99484 ,15511 ,19063 ,4472 ,01196 ,5243 ,41692 50 ОД5417 ОД5356 9Д8628 0;Q88l4 9,99482 ОД5540 9Д9146 6,4348 1,01200 6,5121 1,41663 ,15446 ,15385 ,18709 ,98809 ,99480 ,15570 ,19229 ,4225 ,01205 ,4999 ,41634 Д5475 Д5414 ,18790 ,98805 ,99478 ,15600 ,19312 ,4103 ,01209 ,4878 ,41604 Д5504 Д5442 ,18871 ,98800 ,99476 ,15630 ,19395 ,3980 ,01214 ,4757 ,41575 Д5533 Д5471 ,18952 ,98796 ,99474 ,15660 ,19478 ,3859 ,01219 ,4637 ,41546 0,15563 0,15500 9,19033 0,98791 9,99472 0,15689 9Д9561 6,3737 1,01223 6,4517 1,41517 ,15592 ,15529 ,19113 ,98787 ,99470 ,15719 .19643 ,3617 ,01228 4398 ,41488 ,15621 ,15557 ,19193 ,98782 ,99468 ,15749 ,19725 ,3496 ,01233 ,4279 ,41459 ,15650 ,15586 ,19273 ,98778 ,99466 ,15779 ,19807 ,3376 ,01237 ,4160 ,41430 ,15679 ,15615 ,19353 ,98773 ,99464 ,15809 ,19889 ,3257 ,01242 ,4042 ,41401 cos л: Igcosjcj sin* | lg sin x ctgx Igctgjc tgx cosec A: sec л: TOM 1 кн. I
50 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 9е I__p. sin* jig sin л: | cos л Ig cosx| tg* Ig tg x\ ctg* sec л: cosec x p j 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 0,15708 0,15643 9,19433 0,98769 9,99462 0,15838 9,19971 6,3138 1,01247 6,3925 141372 .15737 .15672 Д9513 ,98764 ,9946o ,15868 ,20053 .3012 ,01251 ,3807 41343 ,15766 ,15791 ,19592 ,98760 ,99458 ,15898 ,20134 12901 ,01256 ,3691 ,41313 Д5795 Д5730 Д9672 ,98755 .99456 ,15928 ,20216 ,2783 ,01261 ,3574 ,41284 ,15824 ,15758 ,19751 ,98751 ,99454 ,15958 ,20297 ,2666 ,01265 ,3458 ,41255 0Д5853 0,15787 9,19830 0,98746 9i99452 0,15988 9,20378 6,2549 1,01270 6,3343 1,41226 ,15882 ,15816 ,19909 ,98741 ,99450 ,16017 ,20459 ,2432 ,01275 ,3228 ,41197 ,15912 ,15845 ,19988 ,98737 ,99448 ,16047 ,20540 ,2316 ,01279 ,3113 41168 ,15941 ,15873 ,20067 ,98732 ,99446 ,16077 ,20621 ,2200 ,01284 ,2999 ,41139 ,15970 ,15902 ,20145 ,98728 ,99444 ,16107 ,20701 ,2085 ,01289 ,2885 o,i5999 0,15931 9,20223 0,98723 9,99442 0,16137 9,20782 6,1970 1,01294 6,2772 1,41081 ,16028 ,15959 ,20302 ,98718 ,99440 ,16167 ,20862 ,1856 ,01298 ,2659 ,41052 ,16057 ,15988 ,20380 ,98714 ,9943s ,16196 ,20942 ,1742 ,01303 ,2546 ,41023 ,16086 ,16017 ,20458 ,98709 ,99436 ,16226 ,21022 ,1628 ,01308 ,2434 40994 ,16115 ,16046 ,20535 ,98704 ,99434 ,16256 ,21102 ,1515 ,01313 ,2323 ,40964 0,l6l44 0,16074 9,206l3 0,98700 9,99432 0,l6286 9,2Il82 6,1402 1,01318 6,2211 1,40935 ,l6l73 ДбЮЗ ,20691 ,98695 ,99429 ,16316 ,2I26l ,1290 ,01322 ,2100 ,40906 ,16202 ,16132 ,20768 ,98690 ,99427 ,16346 ,21341 ,1178 ,01327 ,1990 40877 ,16232 ,16160 ,20845 ,98686 ,99425 ,16376 ,21420 ,1066 ,01332 ,1880 40848 ,16261 ,16189 ,20922 ,98681 ,99423 ,16405 ,21499 ,0955 ,01337 д??0 40819 0,16290 0,16218 9,20999 0,98676 9,99421 0,16435 9.21578 6,0844 1,01342 6,1661 140790 ,16319 ,16246 ,21076 ,98671 ,99419 ,16465 ,21657 ,0734 ,01346 ,1552 40761 ,16348 ,16275 ,21153 ,98667 ,99417 ,16495 ,21736 ,0624 ,01351 ,1443 40732 ,16377 .16304 ,21229 ,98662 ,99415 ,16525 ,21814 ,0514 ,01356 ,1335 40703 ,16406 ,16333 ,21306 ,98657 ,99413 ,16555 ,21893 ,0405 ,01361 ,1227 40674 0,16435 0,l636l 9,21382 0,98652 9,99411 0,16585 9,21971 6,0296 1,01366 6,1120 1,40644 ,16464 ,16390 ,21458 ,98648 ,99409 ,16615 ,22049 ,0188 ,01371 ,1013 ,40615 ,16493 ,16419 ,21534 ,58643 ,994°7 ,16645 ,22127 ,0080 ,01376 ,0906 40586 ,16522 ,16447 ,21610 ,98638 ,99404 ,16674 ,22205 5,9972 .01381 ,0800 40557 ,16552 ,16476 ,21685 ,98633 ,99402 ,16704 ,22283 ,9865 ,01386 ,0694 40528 0,16581 0,16505 9,21761 0,98629 9,99400 0,16734 9,22361 5,9758 1,01391 6,0589 1,40499 ,16610 ,16533 ,21836 ,98624 ,99398 .16764 ,22438 ,9651 ,01395 ,0483 4047° ,16639 ,16562 ,21912 ,98619 ,99396 ,16794 ,22516 ,9545 ,01400 ,0379 40441 ,16668 ,16591 ,21987 ,98614 ,99394 ,16824 ,22593 ,9439 ,01405 ,0274 40412 ,16697 ,16620 ,22062 ,98609 ,99392 ,16854 ,22670 ,9333 ,01410 ,0170 40383 0,16726 0,16648 9,22137 0,98604 9,99390 0,16884 9,22747 5,9228 1,01415 6,0067 140354 ,16755 ,16677 ,22211 ,98600 ,99388 ,16914 ,22824 ,9124 -,01420 S9963 ,40324 ,16784 ,16706 ,22286 ,98595 ,99385 ,16944 ,22901 ,9019 ,01425 ,9860 ,40295 ,16813 ,16734 22361 ,98590 ,99383 ,16974 ,22977 ,8915 ,01430 ,9758 ,40266 ,16842 ,16763 ,22435 ,98585 ,99381 ,17004 ,23054 ,8811 ,01435 -9656 ,40237 0,16872 0,16792 9,22509 0,98580 9,99379 0,17033 9,23130 5,8708 1,01440 5,9554 1,40208 ,16901 ,16820 ,22583 ,98575 ,99377 ,17063 .23206 ,8605 ,01445 ,9452 ,40179 ,16930 ,16849 ,22657 ,98570 .99375 ,17093 -23283 .8502 ,01450 ,9351 40150 ,16959 ,16878 ,22731 ,98565 ,99372 ,17123 ,23359 ,8400 ,01455 -9250 ,40121 ,16988 ,16906 ,22805 ,98561 ,99370 ,17153 ,23435 ,8298 ,01461 ,9150 ,40092 0,17017 0,16935 9,22878 0,98556 9,99368 0,17183 9,23510 5,8197 1,01466 5,9049 1,40063 ,17046 ,16964 ,22952 ,98551 ,99366 ,17213 ,23586 ,8095 ,01471 .8950 40034 ,*7°75 ,16992 ,23025 ,98546 ,99364 ,17243 ,23661 ,7994 ,01476 ,8850 40004 ,17104 ,17021 ,23098 ,98541 ,99362 ,17273 ,23737 .7894 ,01481 ,8751 .39975 Д7133 . 17°5° ,23171 ,98536 ,99359 Д73°3 ,23812 ,7794 ,01486 ,8652 ,39946 0,17162 0,17078 9,23244 0,98531 9,99357 0,17333 9.23887 5,7694 1,01491 5,8554 1,3991? ,17191 ,17107 ,23317 ,98526 ,99355 ,17363 ,23962 ,7594 ,01496 ,8456 ,39888 ,17221 ,17136 ,23390 ,98521 ,99353 Д7393 ,24037 ,7495 ,OI501 .8358 ,39859 ,17250 ,17164 ,23462 ,98516 ,993s1 ,17423 ,24112 ,7396 ,01506 ,8261 ,39830 ,17279 ,17193 ,23535 ,98511 ,99348 ,17453 ,24186 ,7297 ,01512 ,8164 ,39801 0,17308 0,17222 9,23607 0,98506 9,99346 0,17483 9,24261 5,7199 1,01517 5,8067 1,39772 .17337 Д7250 ,23679 -98501 ,99344 ,I75I3 ,24335 ,7*01 ,01522 ,7970 ,39743 ,17366 ,17279 ,23752 ,98496 ,99342 ,17543 ,24410 ,7004 ,01527 ,7874 ,39714 Д7395 »I73°8 ,23823 ,98491 ,9934° Д7573 ,24484 ,6906 ,01532 ,7778 ,39685 ,17424 ,17336 ,23895 ,98486 ,99337 ,17603 ,24558 ,6809 ,01537 ,7683 ,39655 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 p COS X Ig COS X sin x Ig sin* Ctg* lgctg*| tg* cosec * i sec * j P I x so
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 51 10е * ' sin x igsin* COSA' Ig COS X tg* Igtgx ctg* j sec* [cosecjc f ю п 12 13 14 15 16 17 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 ОД7453 0,17365 9-23967 0,98481 9.99335 0,17633 9,24632 5'67*3 i.oi543 5,7588 1,39626 ,17482 Д7393 ,24039 ,98476 ,99333 ,17663 ,24706 ,6617 ,01548 ,7493 ,39597 ,17511 Д7422 ,24110 ,98471 ,99331 ,17693 ,24779 -6521 ,01553 ,7398 ,39568 ,17541 Д7451 ,24181 ,98466 ,99328 ,17723 ,24853 ,6425 ,01558 ,7304 ,39539 Д757° Д7479 ,24253 ,98461 ,99326 Д7753 ,24926 ,6329 ,01564 ,7210 ,39510 ОД7599 0,17508 9,24324 0,98455 9-99324 0,17783 9,25000 5,6234 1,01569 5,71Г7 *,3948i ,17628 Д7537 ,24395 ,9845° ,99322 ,17813 ,25073 ,6140 ,01574 ,7023 «39452 ,17657 Д7565 ,24466 ,98445 ,99319 Д7843 ,25146 ,6045 ,01579 ,6930 ,39423 ,17686 ,17594 -24536 ,9844° ,99317 Д7873 ,25219 ,595! ,QI585 ,6838 ,39394 ,17715 ДТбаз ,24607 ,98435 '99315 Д79°3 .25292 ,5857 ,0159° ,6745 ,39365 0,17744 0,17651 9-24677 0,98430 9'993i3 0,17933 9,25365 5.57б4 1,01595 5,6653 1,39335 .17773 ,17680 ,24748 ,98425 ,9931° Д79бз ,25437 .5671 ,01601 ,6562 ,39306 ,17802 ,17708 ,24818 ,98420 ,993°8 ,17993 ,25510 ,5578 ,oi6o6 ,647° >39277 ,17831 ,17737 ,24888 ,98414 ,993о6 ,18023 ,25582 ,5485 ,oi6n ,6379 ,39248 ,17861 ,17766 ,24958 ,98409 ,99304 ,18053 ,25655 ,5393 ,01616 ,6288 ,39219 0,17890 0,17794 9-25028 0,98404 9'99301 0,18083 9>25727 5-5301 1,01622 5,6198 i»39I9° ,17919 ,17823 ,25098 ,98399 ,99299 ,18113 ,25799 ,5209 ,01627 ,6107 ,39I6i ,17948 ,17852 ,25168 ,98394 ,99297 ,18143 ,25871 ,5118 ,01633 ,6017 ,39132 •Д7937 9,25376 0,98378 9-99290 0,18233 9>2бо86 5,4845 1.01649 5-5749 J.39045 „~—f ,17966 ,25445 ,98373 ,99288 ,18263 ,26158 ,4755 ,01654 ,5660 ,39015 ,18093 .17995 ,255!4 ,98368 ,99285 ,18293 ,26229 ,4665 ,01659 ,5572 ,38986 Д8122 ,18023 ,25583 ,98362 ,99283 ,18323 ,26301 ,4575 ,01665 .5484 .38957 о § ll8,°22 l25652 l98357 -99281 ,18353 .26372 ,4486 ,01670 ,5396 ,38928 о, 18181 o,i8o8i 9-25721 0,98352 9,99278 0,18384 9,26443 5,4397 1,01676 5,5308 1,38899 ,18210 ,18109 ,25790 ,98347 ,99276 ,18414 ,26514 ,4308 ,01681 ,5^21 ,38870 Д?1? >l8,13:? '25в58 '98341 '99274 Д8444 -26585 ,4219 ,oi687 ,5134 .38841 ,18268 ,18166 ,25927 ,98336 ,99271 ,18474 -26655 ,4i3i ,01692 ,5047 ,38812 ,18297 ,18195 -25995 -98331 ,99269 ,18504 ,26726 ,4043 ,01698 ,4960 ,38783 0,18326 0,18224 9,26063 0,98325 9,99267 0,18534 9,26797 5-3955 1,01703 5,4874 1-38754 ,18252 ,26131 ,98320 ,99264 ,18564 ,26867 ,3868 ,01709 ,4788 ,38725 ,18384 ,18281 ,26199 ,98315 ,99262 ,18594 ,26937 ,3781 ,01714 -4702 ,38695 Д8413 ,18309 ,26267 ,98310 ,99260 ,18624 ,27008 ,3694 ,01720 ,4617 ,38666 ,18442 ,18338 ,26335 ,98304 ,99257 ,18654 ,27078 ,3607 ,01725 ,4532 ,38637 0,18471 0,18367 9,26403 0,98299 9,99255 0,18684 9,27148 5,352i 1,01731 S.4447 1,48608 д85оо д8395 ,26470 ,98294 ,99252 ,18714 ,27218 ,3435 ,01736 ,4362 ,38579 ,18530 д8424 ,26538 ,98288 ,99250 ,18745 .27288 !зз49 ^1742 дев ~ '18?! 'illS o±i '±83 '48 ДЙ75 '27357 '3263 '°1747 '4194 ,18588 ,18481 ,26672 ,98277 ,99245 ,18805 ,27427 ,3178 ,01753 ,4110 ,38492 0,18617 0,18509 9,26739 0,98272 9,99243 0,18835 9,27496 5,3093 1,01758 5,4026 1,38463 ,18646 ,18538 ,26806 ,98267 ,99241 ,18865 ,27566 ,3008 ,01764 ,3943 ,38434 ,18675 ,18567 ,26873 ,98261 ,99238 ,18895 ,27635 ,2924 ,01769 ,з8бБ 138405 ,18704 ,18595 ,26940 ,98256 ,99236 ,18925 ,27704 ,2839 ,01775 ,3777 ,38376 « « '27°°7 '9?50 '33 'I8955 '27773 ,2755 ,01781 ,3695 ,38346 0,18762 0,18652 9,27073 0,98245 9,99231 0,18986 9,278425,26721,01786 5,3612 1,38317 Д681 >27I4° >9824° '°9229 >T9oi6 ,27911 ,2588 ,01792 ,з«о ,38288 Д8820 Д87Ю ,27206 ,98234 ,99226 Д9046 ,27980 ,2505 ,01708 ,Я449 ,Ч82ТО д885о д87з8 ,27273 ,98229 ,99224 ,19076 ,28049 ,2422 ,01803 ,3367 ,ч82?о ,18879 ,18767 ,27339 ,98223 ,99221 ,19106 ,28117 ,2339 ,01809 ,3286 ,38201 0,18908 0,18795 9.27405 0,98218 9-992I9 0,19136 9,28186 5,2257 1,01815 5,3205 1,38172 д8937 Д8824 ,27471 ,98212 ,99217 ,19166 ,28254 ,2174 ,01820 ,3124 ,38143 Д8>966 ,18852 ,27537 ,98207 ,99214 ,19197 ,28323 ,2092 ,01826 ,3044 ,38114 Д°995 Д8881 ,27602 ,98201 ,99212 ,19227 ,28391 ,2ои ,01832 ,2963 38085 доо24 ,18910 ,27668 ,98196 ,99209 ,19257 ,28459 Д929 ,01837 ,2883 ,38056 0,19053 0,18938 9-27734 0,98190 9.99207 0,19287 9.28527 5,1848 1.01843 =5,2804 1,48026 ,19082 ,18967 ,27799 ,98185 ,99204 Д9317 -28595 Д76? ,01849 ,2724 ,37997 ,19111 ,18995 -27864 ,98179 ,99202 ,19347 ,28662 ,1686 ,01854 ,264S ,Я79б8 ,19140 ,19024 ,27930 ,98174 ,99200 ,19378 ,28730 дбоб ,oi86o ^ ,2566 ,379Я9 ,19170,19052 ,27995 ,98168 ,9919? ,194о8 ,28798 ,1526 ,01866 v' ,2487 ,37910 \ ? | cos* lgcosjr| sinx Jig sin* | ctg* lgctg*[ tg;c j cosec * __
,52 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ И I р, j sin-г |lgsinofj cosjf IgcosArj igx | Igtgje ctgx I sec* cosecxj p 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 0,19199 0,19081 9,28060 0,98163 9,99195 0,19438 9,28865 5,1446 1,01872 5,2408 1,37881 ,19228 ,19169 ,28125 ,98i57 ,99I92 Д9468 ,28933 ДЗбб ,01877 ,2330 ,37852 ,19257 ,19138 ,28190 ,98152 ,99190 ,19498 ,29000 ,1286 ,01883 ,2252 ,3782, ,19286 ,19167 ,28254 ,98146 ,99187 ,19529 ,29067 ,1207 ,01889 ,2174 ,3779' Д9315 Д9195 ,28319 ,98140 ,99185 ,19559 ,29134 ,1128 ,01895 ,2°97 '37765 0,19344 0,19224 9,28384 0,98135 9,99182 0,19589 9,29201 5,1049 1,01901 5,2019 1,37736 ,19373 ,19252 ,28448 ,98129 ,99180 ,19619 ,29268 ,0970 ,01906 ,1942 ,37706 ,19402 ,19281 ,28512 ,98124 ,99177 ,19649 ,29335 ,0892 ,01912 ,1865 ,37677 ,19431 ,19309 ,28577 ,98118 ,99175 ,19680 ,29402 ,0814 ,01918 ,1789 ,37648 ,19460 ,19338 ,28641 ,98112 ,99172 ,19710 ,29468 ,0736 ,01924 ,1712 ,37619 0,19490 0,19366 9,28705 0,98107 9,99170 0,19740 9,29535 5,0658 1,01930 5,1636 1,37590 ,19519 ,19395 ,28769 ,98101 ,99167 ,19770 ,29601 ,0581 ,01936 ,1560. ,37561 ,19548 ,19423 ,28833 ,98096 ,99165 ,19801 ,29668 ,0504 ,01941 ,1484 , ,37532 Д9577 Д9452 ,28896 ,98090 ,99162 ,19831 ,29734 ,0427 ,01947 Д409 >375°: ,19606 ,19481 ,38960 ,98084 ,99160 ,19861 ,29800 ,0350 ,01953 ,1333 ,37474 0,19635 0,19509 9,29024 0,98079 9,99157 0,19891 9,29866 5-0273 i,oi959 5'1258 J,37445 ,19664 Д9538 ,29087 ,98073 ,99155 Д9921 ,29932 ,0197 ,01965 -1183 ,374i6 ,19693 ,19566 ,29150 ,98067 ,99152 ,19952 ,29998 ,0121 ,01971 ,1109 ,37387 ,19722 ,19595 ,29214 ,98061 ,99150 ,19982 ,30064 ,,0045 ,01977 ,J034 ,37357 ,19751 ,19623 ,29277 ,98056 ,99147 ,20012 ,30130 4,9969 ,01983 ,0960 ,37328 0,19780 0,19652 9,29340 0,98050 9,99145 0,20042 9,30195 4,9894 1,01989 5,0886 1,37299 ,19809 ,19680 ,29403 ,98044 199142 ,20073 ,30261 ,9819 ,01995 ,0813 ,37270 Д9839 Д97°9 ,29466 ,98039 ,99140 ,2оюз ,30326 ,9744 ,02001 ,0739 ,37241 ,19868 ,19737 ,29529 ,98033 ,99137 ,20133 ,30391 ,9669 ,02007 '°666 ,37212 ,19897 ,19766 ,29591 ,98027 ,99135 ,20164 ,30457 ,9594 ,02013 '°593 ,37183 0,19926 0,19794 9,29654 0,98021 9,99132 0,20194 9,30522 4,9520 1,02019 5'°52Q 1,37154 ,19955 ,19823 ,29716 ,98016 ,99130 ,20224 ,30587 ,9446 ,02025 -°447 ,37I25 ,19984 ,19851 ,29779 ,98010 ,99127 ,20254 ,30652 ,9372 ,02031 ,0375 ,37096 ,20013 ,19880 ,29841 ,98004 ,99124 ,20285 ,30717 ,9298 ,02037 ,0302 ,37067 ,20042 ,19908 ,29903 ,97998 ,99122 ,20315 ,30782 ,9225 ,02043 -023° ,37°37 0,20071 0,19937 9,29966 0,97992 9,99119 0,20345 9,30846 4,9152 1,02049 5,0159 1,37008 ,20100 ,19965 ,30028 ,97987 ,99117 ,20376 ,30911 ,9078 ,02055 ,0087 ,36979 ,20129 Д9994 ,3009° ,9798i ,99114 ,20406 ,30975 ,9006 ,02061 ,0016 ,36950 ,20159 ,20022 ,30151 ,97975 ,99112 ,20436 ,31040 ,8933 ,02067 4-9944 ,36921 ,20188 ,20051 ,30213 ,97969 ,99109 ,20466 ,31104 ,8860 ,02073 '9873 ,36892 0,20217 0,20079 9,30275 0,97963 9,99106 0,20497 9,31168 4,8788 1,02079 4,9803 1,36863 ,20246 ,20108 ,30336 ,97958 ,99104 ,20527 ,31233 ,8716 ,02085 ,9732 ,36834 ,20275 ,20136 ,30398 ,97952 ,99101 ,20557 ,31297 ,8644 ,02091 ,9662 ,36805 ,20304 ,20165 ,30459 ,97946 ,99099 ,20588 ,31361 ,8573 ,02097 ,959i ,36776 ,20333 ,20193 ,30521 ,9794° ,99096 ,20618 ,31425 ,8501 ,02104 ,9521 ,36747 0,20362 0,20222 9,30582 0,97934 9-99°93 0,20648 9,31489 4>843° 1,02110 4,9452 1,36717 ,20391 ,20250 ,30643 ,97928 ,99091 ,20679 ,31552 ,8359 ,02116 ,9382 ,36688 ,20420 ,29279 ,30704 ,97922 ,99088 ,20709 ,31616 ,8288 ,02122 ,9313 ,36659 ,20449 ,20307 ,30765 ,97916 ,99086 ,20739 ,31679 ,8218 ,02128 ,9244 ,36630 ,20479 ,20336 ,30826 ,97910 ,99083 ,20770 ,31743 ,8147 ,02134 ,9T75 ,36601 0,20508 0,20364 9,30887 0,97905 9,99080 0,20800 9,31806 4,8077 1,02140 4,9106 1,36572 ,20537 ,20393 ,30947 ,97899 ,99078 ,20830 ,31870 ,8007 ,02146 ,9037 ,36543 ,29566 ,29421 ,31008 ,97893 ,99075 ,20861 ,31933 ,7937 ,02153 -8969 ,36514 ,20595 -20450 ,31068 ,97887 ,99072 ,20891 ,31996 ,7867 ,02159 ,8901 ,36485 ,20624 ,20478 ,31129 ,97881 ,99070 ,20921 ,32059 ,7798 ,02165 '8833 -36456 0,20653 0,20507 9,31189 0,97875 9,99067 0,20952 9,32122 4,7729 1,02171 4,8765 1,36427 ,20682 ,20535 ,31250 ,97869 ,99064 ,20982 ,32185 ,7659 ,02178 ,8697 ,36397 ,20711 ,20563 ,31310 ,97863 ,99062 ,21013 ,32248 ,7591 ,02184 -8630 ,36368 ,20740 ,20592 ,31370 ,97857 ,99059 ,21043 ,32311 ,7522 ,02190 ,8563 ,36339 ,20769 ,20620 ,31430 ,97851 ,99056 ,21073 ,32373 ,7453 ,02196 ,8496 ,36310 0,20799 0,20649 9,3I49° 0,97845 9,99054 0,21104 9,32436 4,7385 1,02203 4,8429 1,36281 ,20828 ,20677 ,31549 ,97839 ,99051 ,21134 ,32498 ,7317 ,02209 ,8362 ,36252 ,20857 ,20706 ,31609 ,97833 ,99048 ,21164 ,32561 ,7249 ,02215 ,8296 | ,36223 ,20886 ,20734 ,31:669 ,97827 ,99046 ,21195 ,32623 ,7181 ,02221 ,8229 ,36194 ,20915 ,20763 ,31728 ,97821 ,99043 ,21225 '32б85 ,7114 ,02228 ,8163 ,36165 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 4b 39 38 37 36 35 34 аз 32 ii зо 28 47 23 22 21 K> 1 p COS* llg COS* sin* | Ig sin * ctg * (Igctg* tg* Icosec * | sec x P ] x 78°
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 53 12е х\ р | sin* lg sin x cos x lgcos*| tg* | Igtgj; ctg* sec x cosec л; | p 1 0,20944 0,20791 9,31788 0,97815 9,99040 0,21256 9,32747 4»704б 1.02234 4,8097 1,36136 ,20973 ,20820 ,31847 ,97809 ,99038 ,21286 ,32810 ,6979 ,02240 ,8032 ,36107 ,21002 ,20848 ,31907 ,97803 ,99035 ,21316 ,32872 ,6912 ,02247 .7966 ,36078 ,21031 ,20877 ,31966 ,97797 .99032 ,21347 .32933 .6845 .02253 ,7901 4 ,21060 ,20905 ,32025 ,97791 ,99030 ,21377 .32995 »6779 ,02259 ,7836 ,36019 5 0,21089 0,20933 9.32084 0,97784 9,99027 0,21408 9,33057 4,6712 1,02266 4,7771 1,35990 6 ,21118 ,20962 ,32143 ,97778 ,99024 ,21438 ,33119 ,6646 ,02272 ,7706 ,35961 7 ,21148 ,20990 ,32202 ,97772 ,99022 ,21469 ,33180 ,6580 ,02279 .7641 ,35932 8 ,21177 ,21019 ,32261 ,97766 ,99°I9 ,21499 '33242 ,6514 ,02285 ,7577 .359°3 9 ,21206 ,21047 ,323*9 ,97760 ,99016 ,21529 ,33303 ,6448 ,02291 ,7512 ,35874 10 0,21235 0,21076 9,32378 0,97754 9.99013 0,21560 9,33365 4,6382 1,02298 4,7448 1,35845 11 ,21264 ,21104 ,32437 ,97748 ,99°n ,21590 ,33426 ,6317 ,02304 ,7384 ,35816 12 ,21293 .21132 ,32495 ,97742 ,99008 ,21621 ,33487 ,6252 ,02311 ,7321 ,35787 13 ,21322 ,21161 ,32553 ,97735 ,99005 ,21651 ,33548 ,6187 ,02317 ,7257 ,35758 14 ,21351 ,21189 ,32612 ,97729 ,99002 ,21682 ,33609 ,6122 ,02323 ,7194 ,35728 15 0,21380 0,21218 9,32670 0,97723 9,99000 0,21712 9,33670 4,6057 1,02330 4,7130 1,35699 16 ,21409 ,21246 ,32728 ,97717 »98997 .21743 .33731 .5993 .02336 ,7067 ,35670 17 ,21438 ,21275 ,32786 ,977H ,98994 ,21773 ,33792 ,5928 ,02343 ,7°°4 ,35641 18 ,21468 ,21303 ,32844 ,97705 »9899i ,21804 ,33853 ,5864 ,02349 ,6942 ,35612 19 ,21497 ,21331 ,32902 ,97698 ,98989 ,21834 ,33913 ,5800 ,02356 ,6879 ,35583 20 0,21526 0,21360 9,32960 0,97692 9,98986 0,21864 9'33974 4,5736 1,02362 4,6817 1,35554 21 ,21555 -21388 ,33018 ,97686 ,98983 ,21895 ,34034 ,5673 ,02369 ,6755 ,35525 22 ,21584 ,21417 ,33075 ,97680 ,98980 ,21925 ,34095 ,5609 ,02375 ,6693 ,35496 23 ,21613 ,21445 ,33133 «97673 ,98978 ,21956 ,34155 ,5546 ,02382 ,6631 ,35467 24 ,21642 ,21474 ,33190 ,97667 ,98975 ,21986 ,34215 ,5483 ,02388 ,6569 ,35438 25 0,21671 0,21502 9,33248 0,97661 9,98972 0,22017 9.34276 4,5420 1,02395 4,6507 1,35408 26 ,21700 ,21530 ,33305 ,97655 ,98969 ,22047 ,34336 ,5357 ,02402 ,6446 ,35379 27 ,21729 ,21559 ,33362 ,97648 ,98967 ,22078 ,34396 ,5294 ,02408 ,6385 ,35350 28 ,21758 ,21587 ,33420 ,97642 ,98964 ,22108 ,34456 ,5232 ,02415 ,6324 ,35321 29 ,21788 ,21616 ,33477 ,97636 ,98961 ,22139 .345l6 ,5169 ,02421 ,6263 ,35292 30 0,21817 0,21644 9,33534 0,97630 9,98958 0,22169 9,34576 4>5I07 1,02428 4,6202 1,35263 31 ,21846 ,21672 ,33591 ,97623 ,98955 ,22200 ,34635 »5°45 ,02435 ,6142 ,35234 32 ,21875 ,21701 ,33647 »976i7 '98953 ,22231 ,34695 ,4983 ,02441 ,6081 ,35205 33 ,21904 ,21729 ,33704 ,97611 ,9895° ,22261 ,34755 .4922 ,02448 -,6021 ,35176 34 ,21933 ,21758 ,33761 ,97604 ,98947 ,22292 ,34814 ,4860 ,02454 ,5961 ,35147 35 0,21962 0,21786 9,33818 0,97598 9,98944 0,22322 9,34874 4>4799 1,02461 4,5901 1,35118 36 ,21991 ,21814 ,33874 ,97592 ,98941 ,22353 ,34933 ,4737 ,02468 ,5841 ,35°88 37 ,22020 ,21843 ,33931 ,97585 ,98938 ,22383 ,34992 ,4676 ,02474 ,5782 ,35°59 38 ,22049 ,21871 ,33987 ,97579 ,98936 ,22414 ,35051 ,4615 ,02481 ,5722 ,3503° 39 ,22078 ,21899 ,34043 ,97573 ,98933 ,22444 -35111 ,4555 ,02488 ,5663 35001 40 0,22108 0,21928 9,34100 0,97566 9,98930 0,22475 9-35I7° 4,4494 1,02494 4,5604 1,34972 41 ,22137 ,21956 ,34156 ,97560 ,98927 ,22505 ,35229 ,4434 ,02501 ,5545 ,34943 42 ,22166 ,21985 ,34212 ,97553 ,98924 ,22536 ,35288 ,4373 ,02508 ,5486 ,349*4 43 ,22195 ,22013 ,34268 ,97547 ,98921 ,22567 ,35347 ,4313 ,02515 ,5428 ,34885 44 ,22224 ,22041 ,34324 ,97541 ,98919 ,22597 ,35405 ,4253 ,02521 ,5369 ,34856 45 0,22253 0,22070 9,34380 0,97534 9,98916 0,22628 9-35464 4,4194 1,02528 4,5311 1,34827 46 ,22282 ,22098 ,34436 ,97528 ,98913 ,22658 ,35523 ,4134 ,02535 ,5253 ,34798 47 ,22311 ,22126 ,34491 '97521 ,98910 ,22689 ,35581 ,4075 ,02542 ,5195 ,34769 48 ,22340 ,22155 ,34547 ,97515 ,98907 ,22719 ,35640 ,4015 ,02548 ,5137 ,34739 49 ,22369 ,22183 ,34602 ,97508 ,98904 ,22750 ,35698 ,3956 ,02555 ,5079 ,34710 50 0,22398 0,22212 9,34658 0,97502 9,98901 0,2278l 9,35757 4,3897 1,02562 4,5022 1,34681 51 ,22427 ,22240 ,34713 ,97496 ,98898 ,22811 ,35815 ,3838 ,02569 ,4964 ,34652 52 ,22457 ,22268 ,34769 ,97489 ,98896 ,22842 ,35873 ,3779 ,02576 ,4907 ,34623 53 ,22486 ,22297 ,34824 ,97483 ,98893 ,22872 ,35931 ,3721 ,02582 ,4850 ,34594 54 ,22515 ,22325 ,34879 ,97476 ,98890 ,22903 ,35989 ,3662 ,02589 ,4793 ,34565 55 0,22544 0,22353 9,34934 0,97470 9,98887 0,22934 9,36047 4,3604 1,02596 4,4736 1,34536 56 ,22573 ,22382 ,34989 ,97463 ,98884 ,22964 ,36105 ,3546 ,02603 ,4679 ,34507 57 ,22602 ,22410 ,35044 ,97457 ,98881 ,22995 ,30163 ,3488 ,02610 ,4623 ,34478 58 ,22631 ,22438 ,35099 ,97450 ,98878 ,23026 ,36221 ,3430 ,02617 ,4566 ,34449 59 ,22660 ,22467 ,35154 ,97444 ,98875 ,23056 ,36279 ,3372 ,02624 ,4510 ,344*9 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 p | cos x I Jg cos x\ sin x | lg sin л: | ctg x I lg ctg ATJ tg x cosec x | sec x | p I x 77°
54 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 13° * ' sin x Ig sin x 1 cos x Igcos* tgA- j.lgtgjf] ctgjc I sec* cosec x\ p I 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 0,22689 0,22495 9,35209 0,97437 9,98872 0,23087 9,36336 4.3315 1,02630 4,4454 1,34390 ,22718 ,22523 ,35263 ,9743° ,98869 ,23117 ,36394 .3257 ,02637 .4398 ,3436i ,22747 ,22552 ,35318 ,97424 ,98867 ,23148 ,36452 ,3200 ,02644 .4342 ,34332 ,22777 ,22580 ,35373 ,974*7 ,98864 ,23179 ,36509 ,3143 ,02651 ,4287 ,34303 ,22806 ,22608 ,35427 ,97411 ,98861 ,23209 ,36566 ,3086 ,02658 ,4231 ,34274 0,22835 0,22637 9,35481 0,97404 9,98858 0,23240 9,36624 4,3029 1,02665 44176 1,34245 ,22864 ,22665 .35536 ,97398 ,98855 ,23271 ,36681 ,2972 ,02672 ,4121 ,34216 ,22893 ,22693 ,35590 ,97391 ,98852 ,23301 ,36738 ,2916 ,02679 .4066 ,34187 ,22922 ,22722 ,35644 ,97384 ,98849 ,23332 ,36795 .2859 ,02686 ,4011 ,34158 ,22951 ,22750 ,35698 ,97378 ,98846 ,23363 ,36852 ,2803 ,02693 .3956 ,34129 0,22980 0,22778 9,35752 0,97371 9,98843 0,23393 9,36909 4,2747 1,02700 4,3901 1,34099 ,23009 ,22807 ,35806 ,97365 ,98840 ,23424 ,36966 ,2691 ,02707 ,3847 ,34070 ,23038 ,22835 >3586o ,97358 .98837 ,23455 .37023 ,2635 ,02714 ,3792 ,34041 ,23067 ,22863 .35914 .97351 .98834 ,23485 ,37o8o ,2580 ,02721 ,3738 ,34012 ,23097 ,22892 ,35968 ,97345 ,98831 ,23516 ,37137 ,2524 ,02728 ,3684 ,33983 0,23126 0,22920 9,36022 0,97338 9,98828 0,23547 9,37193 4,2468 1,02735 4,3630 1,33954 .23155 .22948 ,36075 ,97331 ,98825 ,23578 ,37250 ,2413 ,02742 ,3576 ,33925 ,23184 ,22977 ,36129 ,97325 ,98822 ,23608 ,37306 ,2358 ,02749 ,3522 ,33896 ,23213 ,23005 ,36182 ,973i8 ,98819 ,23639 ,37363 .2303 ,02756 ,3469 ,33867 ,23242 ,23033 ,36236 ,973H ,98816 ,23670 ,37419 ,2248 ,02763 ,3415 ,33838 0,23271 0,23062 9,36289 0,97304 9,98813 0,23700 9,37476 4,2193 1,02770 4,3362 1,33809 ,23300 ,23090 ,36342 ,97298 ,98810 ,23731 ,37532 ,2139 ,02777 ,3309 ,33779 ,23329 ,23118 ,36395 ,97291 ,98807 ,23762 ,37588 ,2084 ,02784 ,3256 ,33750 ,23358 ,23146 ,36449 ,97284 ,98804 ,23793 ,37644 ,2030 ,02791 ,3203 ,33721 ,23387 ,23175 ,36502 ,97278 ,98801 ,23823 ,37700 ,1976 ,02799 -315° ,33692 0,23417 0,23203 9,36555 0,97271 9,98798 0,23854 9,37756 4Д922 1,02806 4,3098 1,33663 ,23446 ,23231 ,36608 ,97264 ,98795 ,23885 ,37812 ,1868 ,02813 ,3045 ,33634 ,23475 ,23260 ,36660 ,97257 ,98792 ,23916 ,37868 ,1814 ,02820 ,2993 ,33605 ,23504 ,23288 ,36713 ,97251 ,98789 ,23946 ,37924 ,1760 ,02827 ,2941 ,33576 ,23533 .23316 ,36766 ,97244 ,98786 ,23977 .3798o ,1706 ,02834 .2889 ,33547 0,23562 0,23345 9.36819 0,97237 9,98783 0,24008 9,38035 4,1653 1,02842 4,2837 1,33518 ,23591 .23373 ,36871 ,9723° ,98780 ,24039 ,38091 ,1600 ,02849 -2785 ,33489 ,23620 ,23401 ,36924 ,97223 ,98777 ,24069 ,38147 ,1547 ,02856 ,2733 ,33460 ,23649 ,23429 ,36976 ,97217 ,98774 ,24100 ,38202 ,1493 ,02863 ,2681 ,33430 ,23678 ,23458 ,37028 ,97210 ,98771 ,24131 ,38257 ,1441 ,02870 ,2630 ,33401 0,23707 0,23486 9,37081 0,97203 9,98768 0,24162 9,36313 4,1388 1,02878 4,2579 1,33372 ,23736 ,235I4 .37133 ,97J96 ,98765 ,24193 ,38368 Д335 ,02885 .2527 ,33343 ,23766 ,23542 ,37185 ,97189 ,98762 ,24223 ,38423 ,1282 ,02892 ,2476 ,33314 ,23795 .23571 ,37237 ,97182 ,98759 ,24254 ,38479 ,1230 ,02899 .2425 ,33285 ,23824 ,23599 .37289 ,97176 ,98756 ,24285 ,38534 ,1178 ,02907 ,2375 ,33256 0,23853 0,23627 9,37341 0,97169 9,98753 0,24316 9,38589 4,1126 1,02914 4,2324 1,33227 ,23882 ,23656 ,37393 ,97i62 ,98750 ,24347 ,38644 .I074 ,02921 ,2273 ,33198 ,23911 ,23684 ,37445 «97155 ,98746 ,24377 .38609 ,1022 ,02928 ,2223 ,33169 ,23940 ,23712 ,37497 ,97148 ,98743 ,24408 ,38754 ,0970 ,02936 ,2173 ,33140 ,23969 ,23740 ,37549 .97141 ,98740 ,24439 ,38808 ,0918 ,02943 ,2122 ,33110 0,23998 0,23769 9,37600 0,97134 9,98737 0,24470 9,38863 4,0867 1,02950 4,2072 1,33081 ,24027 ,23797 ,37652 ,97127 ,98734 ,24501 ,389J8 ,0815 ,02958 ,2022 ,33052 ,24056 ,23825 ,37703 ,97120 ,98731 ,24532 ,38972 ,0764 ,02965 ,1973 ,33023 ,24086 ,23853 ,37755 ,97Ii3 ,98728 ,24562 ,39027 ,0713 ,02972 ,1923 ,32994 ,24115 ,23882 ,37806 ,97106 ,98725 ,24593 ,39082 ,0662 ,02980 ,1873 ,32965 0,24144 0,23910 9,37858 0,97100 9,98722 0,24624 9,39136 4,0611 1,02987 4,1824 1,32936 .24173 ,23938 ,37909 ,97093 .98719 .24655 ,39190 .0560 ,02994 Д774 ,32907 ,24202 ,23966 ,37960 ,97086 ,98715 ,24686 ,39245 ,0509 ,03002 ,1725 ,32878 ,24231 ,23995 ,38011 ,97079 ,98712 ,24717 ,39299 ,0459 ,03009 ,1676 ,32849 ,24260 ,24023 ,38062 ,97072 ,98709 ,24747 ,39353 .0408 ,03017 ,1627 ,32820 0,24289 0,24051 9,38113 0,97065 9,98706 0,24778 9,39407 4.0358 1,03024 4,1578 1,32790 ,24318 ,24079 ,38164 ,97058 ,98703 ,24809 ,39461 ,0308 ,03032 ,1529 ,32761 ,24347 ,24108 ,38215 ,97051 ,98700 ,24840 ,39515 »°257 ,03039 ,1481 ,32732 ,24376 ,24136 <rt ,38266 ,97044 ,98697 ,24871 ,39569 ,0207 ,03046 ,1432 ,32703 ,24406 ,24164 ,38317 ,97037 ,98694 ,24902 ,39623 ,0158 ,03054 ,1384 ,32674 1 H cos* jig cos jc sin A- jlgsinjej ctgJC Igctgjf tg* cosec x sec л: > 1 X 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 76
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 55 14е х | р sin х Ig sin х | cos x \ Ig cos x \gx I Ig tg x I ctg x \ sec * | cosec x p I 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 0.24435 0,24192 9,38368 0,97030 9,98690 0,24933 9,39677 4.0108 1,03061 4,1336 1,32645 ,24464 ,24220 ,38418 ,97023 ,98687 ,24964 ,39731 ,0058 ,03069 ,1287 ,32616 •24493 .24249 ,38469 ,97015 ,98684 ,24995 ,39785 ,°°°9 ,03076 ,1239 ,32587 ,24522 ,24277 ,38519 ,97008 ,98681 ,25026 ,39838 3-9959 ,03084 ,1191 ,32558 .24551 ,24305 ,3857° -97°°i ,98678 ,25056 ,39892 ,9910 ,03091 ,1144 ,32529 0,24580 0,24333 9,38620 0,96994 9,98675 0,25087 9,39945 3,9861 1,03099 4,1096 1,32500 ,24609 ,24362 ,38670 ,96987 ,98671 ,25118 ,39999 ,9812 ,03106 ,1048 ,32470 ,24638 ,24390 ,38721 ,96980 ,98668 ,25149 ,40052 ,9763 ,03114 ,iooi ,32441 ,24667 ,24418 ,38771 ,96973 ,98665 ,25180 ,40106 ,9714 ,03121 ,0954 ,32412 ,24696 ,24446 ,38821 ,96966 ,98662 .25211 ,40159 ,9665 ,03129 ,0906 ,32383 0,24725 0,24474 9,38871 0,96959 9,98659 0,25242 9,40212 3,9617 1,03137 4,0859 1,32354 ,24755 ,24503 ,38921 ,96952 ,98656 ,25273 ,40266 ,9568 ,03144 ,0812 ,32325 ,24784 ,24531 ,38971 ,96945 .98652 ,25304 ,40319 ,9520 ,03152 ,0765 ,32296 ,24813 ,24559 ,39021 ,96937 ,98649 ,25335 ,40372 ,9471 ,03159 ,0718 ,32267 ,24842 ,24587 ,39071 ,96930 ,98646 ,25366 ,40425 ,9423 ,03167 ,0672 ,32238 0,24871 0,24615 9,39121 0,96923 9,98643 0,25397 9,40478 3,9375 1^03175 4,0625 1,32209 ,24900 ,24644 ,39170 ,96916 ,98640 ,25428 ,40531 ,9327 ,03182 ,0579 ,32180 ,24929 ,24672 ,39220 ,96909 ,98636 ,25459 ,40584 ,9279 ,03190 ,0532 .32151 ,24958 ,24700 ,39270 ,96902 ,98633 ,25490 ,40636 ,9232 ,03198 ,0486 ,32121 ,24987 .24728 ,39319 ,96894 ,98630 ,25521 ,40689 ,9184 ,03205 ,0440 ,32092 0,25016 0,24756 9,39369 0,96887 9,98627 0,25552 9,40742 3,9136 1,03213 4,0394 1,32063 ,25045 ,24784 ,39418 ,96880 ,98623 ,25583 ,40795 ,9089 ,03220 ,0348 ,32034 ,25075 ,24813 ,39467 ,96873 ,98620 ,25614 ,40847 ,9042 ,03228 ,0302 ,32005 ,25104 ,24841 ,395!? ,96866 ,98617 ,25645 ,40900 ,8995 ,03236 ,0256 ,31976 ,25133 ,24869 ,39566 ,96858 ,98614 ,25676 ,40952 ,8947 ,03244 ,0211 ,31947 0,25162 0,24897 9,39615 0,96851 9,98610 0,25707 9,41005 3,8900 1,03251 4,0165 1,31918 ,25191 ,24925 ,39664 ,96844 ,98607 ,25738 ,41057 ,8854 ,03259 ,0120 ,31889 ,25220 .24954 ,39713 ,96837 ,98604 ,25769 ,41109 ,8807 ,03267 ,0075 ,31860 ,25249 ,24982 ,39762 ,96829 ,98601 ,25800 ,41161 ,8760 ,03275 ,0029 ,31831 ,25278 ,25010 ,39811 ,96822 ,98597 ,25831 ,41214 ,8714 ,03282 3,9984 ,31801 0,25307 0,25038 9,39860 0,96815 9,98594 0,25862 9,41266 3,8667 1,03290 3,9939 1,31772 ,25336 ,25066 ,39909 ,96807 ,98591 ,25893 ,41318 ,8621 ,03298 ,9894 ,31743 ,25365 ,25094 ,39958 ,96800 ,98588 ,25924 ,41370 ,8575 ,03306 ,9850 ,31714 ,25395 ,25122 ,40006 ,96793 ,98584 ,25955 ,41422 ,8528 ,03313 ,9805 .31685 ,25424 ,25151 ,40055 ,96786 ,98581 ,25986 41474 ,8482 ,03321 ,9760 ,31656 0,25453 0,25179 9,40103 0,96778 9,98578 0,26017 9,41526 3-8436 1,03329 3,9716 1,31627 ,25482 ,25207 ,40152 ,96771 ,98574 ,26048 ,41578 ,8391 ,03337 «9672 ,31598 ,25511 ,25235 ,40200 ,96764 ,98571 ,26079 ,41629 ,8345 ,°3345 «9627 ,31569 ,25540 ,25263 ,40249 ,96756 ,98568 ,26110 ,41681 ,8299 ,03353 ,9583 ,31540 ,25569 ,25291 ,40297 ,96749 ,98565 ,26141 ,41733 ,8254 ,03360 ,9539 .31511 0,25598 0,25320 9,40346 0,96742 9,98561 0,26172 9,41784 3,8208 1,03368 3,9495 1531481 ,25627 ,25348 ,40394 ,96734 ,98558 ,26203 ,41836 ,8163 ,03376 ,9451 ,31452 ,25656 ,25376 ,40442 ,96727 ,98555 ,26235 ,41887 ,8n8 ,03384 ,9408 ,31423 ,25685 ,25404 ,40490 ,96719 ,98551 ,26266 ,41939 ,8073 ,03392 ,9364 ,31394 ,25715 ,25432 ,40538 ,96712 ,98548 ,26297 ,41990 ,8028 ,03400 ,9320 ,31365 0,25744 0,25460 9,40586 0,96705 9,98545 0,26328 9,42041 3,7983 1,03408 3,9277 1,31336 ,25773 .25488 ,40634 ,96697 ,98541 ,26359 ,42093 ,7938 ,03416- ,9234 ,31307 ,25802 ,25516 ,40682 ,96690 ,98538 ,26390 ,42144 ,7893 ,03424 ,9190 .31278 ,25831 ,25545 ,40730 ,96682 ,98535 ,26421 ,42195 ,7848 ,03432 ,9147 ,31249 ,25860 ,25573 ,40778 ,96675 ,98531 ,26452 ,42246 ,7804 ,03439 ,9Ю4 ,31220 0,25889 0,25601 9,40825 0,96667 9,98528 0,26483 9,42297 3,7760 1,03447 3,9061 1,31191 ,25918 ,25629 ,40873 ,96660 ,98525 ,26515 ,42348 ,7715 ,03455 ,9018 ,31161 ,25947 ,25657 ,40921 ,96652 ,98521 ,26546 ,42399 ,7671 ,03463 ,8976 ,31132 ,25976 ,25685 ,40968 ,96645 ,98518 ,26577 ,42450 ,7627 ,03471 ,8933 ,31103 ,26005 ,25713 ,41016 ,96638 ,98515 ,26608 ,42501 ,7583 ,03479 ,8890 ,31074 0,26034 0,25741 9,41063 0,96630 9,08511 0,26639 9,42552 3-7539 1,03487 3,8848 1,ЗЮ45 ,26064 ,25769 ,41111 ,96623 ,98508 ,26670 ,42603 ,7495 ,03495 ,8806 ,31016 ,26093 ,25798 ,41158 ,96615 ,98505 ,26701 ,42653 -7451 ,°35°4 ,8763 ,30987 ,26122 ,25826 ,41205 ,96608 ,98501 ,26733 ,42704 .7408 ,03512 ,8721 ,30958 ,26151 ,25854 ,41252 ,96600 ,98498 ,26764 ,42755 ,7364 ,03520 ,8679 ,30929 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 P cos x I lg cos x j sin x | Ig sin x\ ctg x J lg ctg x tg л: j cosec x | sec x j ;p J x ———————————————————————————
56 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ X p | sin x Ig sin x cos* IgCOSJC tgx lg.tg.xr | ctg* | secx gosec* p 1 15 0,26180 0,25882 941300 0,96593 ft98494 0,26795 942805 3-7321 1,03528 3.8637 *,3°9оо ,26209 ,25910 ,41347 >9б585 .98491 .26826 ,42856 ,7277 ,03536 ,8595 .З08?! ,26238 ,25938 ,41394 ,96578 ,98488 ,26857 ,42906 ,7234 ,03544 »8553 ,30842 ,26267 ,25966 ,4*44* ,9657° ,98484 ,26888 ,42957 ,7*9* ,03552 ,8512 ,30812 ,26296 ,25994 ,4*488 ,96562 ,98481 ,26920 ,43007 ,7*48 ,03560 .8470 ,3°783 0,26325 о,2бо22 9.41535 0.96555 9,98477 0,26951 9.43°57 3,7*°5 1,О3568 3.8428 1,30754 ,26354 ,26050 41582 ,96547 98474 ,26982 ,43*08 ,7062 ,03576 ,8387 ,30725 ,26384 ,26079 ,41628 ,9654° ,9847* ,27013 ,43*58 ,7019 ,03584 ,8346 ,30696 ,26413 ,26107 ,4*675 ,96532 ,98467 ,27044 ,43208 ,6976 ,03592 ,8304 ,30667 1C 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 86 37 88 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 ГО 51 52 53 54 55 56 67 58 59 ,26442 ,26135 .4*722 ,96524 ,98464 ,27076 ,43258 ,6933 ,03601 ,8263 ,30638 0,2647* 0,26163 9,4*768 0,96517 9.98460 0,27107 9>433°8 3.689* 1,03609 3.8222 1,30609 ,26500 ,26191 ,4*8i5 ,96509 ,98457 ,27*38 ,43358 ,6848 ,03617 ,8181 ,30580 ,26529 ,26219 ,4*861 ,96502 ,98453 ,27*69 ,434°8 ,6806 ,03625 ,8140 ,3055* ,26558 ,26247 ,4*908 ,96494 ,9845° ,27201 ,43458 .6764 ,03633 ,8*00 ,30522 ,26587 ,26275 ,4*954 ,96486 ,98447 ,27232 ,435°8 ,6722 ,03642 ,8059 ,30492 026616 0,26303 942001 0,96479 9,98443 0,27263 9,43558 3.6680 1,03650 3,8018 1,30463 ,26645 ,2633* ,42047 ,9647* ,98440 ,27294 ,43607 ,6638 ,03658 ,7978 ,30434 ,26674 ,26359 ,42093 ,96463 ,98436 ,27326 ,43657 ,6596 ,03666 ,7937 ,30405 ,26704 ,26387 ,42*4° ,96456 ,98433 ,27357 ,43707 ,6554 ,03674 ,7897 -30376 ,26733 ,26415 ,42*86 ,96448 ,98429 ,27388 ,43756 ,65*2 ,03683 ,7857 .30347 0,26762 0,26443 9,42232 0,9644° 9.98426 0,274*9 9,43806 3.647° 1,0369* 3>78*7 i»3°3*8 ,2679* ,2647* ,42278 ,96433 ,98422 ,2745* ,43855 ,6429 ,03699 ,7777 ,30289 ,26820 ,26500 ,42324 ,96425 ,984*9 ,27482 ,439°5 ,6387 ,037°8 ,7737 ,3°2бо ,26849 ,26528 ,42370 ,964*7 ,984*5 ,275*3 ,43954 ,6346 ,037*6 ,7б97 .30231 ,26878 ,26556 ,424*6 ,964*0 ,984*2 ,27545 ,44004 ,6305 ,03724 ,?б57 ,3°2О2 0,26907 0,26584 9,4246* 0,96402 9.98409 0.27576 9,44°53 3,6264 1,03732 3-76*7 ЪЗ0*?2 ,26936 ,26612 ,42507 ,96394 ,98405 ,27607 ,44*02 ,6222 ,03741 ,7577 ,3°*43 ,26965 ,26640 ,42553 ,96386 ,98402 ,27638 ,44*5* ,6*8i ,03749 ,7538 ,3°**4 ,26994 ,26668 ,42599 ,96379 >98398 ,27670 ,44201 ,6140 ,03758 ,7498 ,30085 ,27024 ,26696 ,42644 ,9637* ,98395 ,277°* i4425° ,6*оо ,03766 ,7459 »3°°5б 027053 0,26724 942690 0,96363 9.98391 0,27732 9,44299 3.6059 *,Q3774 3-742Q 1,30027 ,27082 ,26752 ,42735 ,96355 ,98388 ,27764 ,44348 ,6oi8 ,03783 ,738* ,29998 ,27111 ,26780 ,42781 ,96347 ,98384 ,27795 ,44397 ,5978 ,0379* ,734* .29969 ,2714° ,26808 ,42826 ,9634° ,9838* ,27826 ,44446 ,5937 >О3799 >73°2 ,2994° ,27169 ,26836 ,42872 ,96332 ,98377 ,27858 ,44495 .5897 ,03808 ,7263 ,299** 0,27198 0,26864 9,429*7 0,96324 9.98373 0,27889 944544 3,5856 1,03816 3.7225 1,29882 ,27227 ,26892 ,42962 ,963*6 ,9837° ,2792* ,44592 ,58*6 ,03825 ,7*86 ,29853 ,27256 ,26920 ,43008 ,96308 ,98366 ,27952 ,4464* ,5776 ,03833 ,7*47 .29823 ,27285 ,26948 ,43°53 ,9бЗ°* ,98363 ,27983 ,4469° ,5736 ,03842 ,7*о8 ,29794 ,273*4 ,26976 ,43°98 ,96293 ,98359 ,28015 ,44738 ,5696 ,03850 ,7070 ,29765 о,27343 0,27004 943*43 0,96285 9.98356 0,28046 94478? з.565б 1,03858 з.7°32 1,29736 ,27373 ,27032 ,43*88 ,96277 ,98352 ,28077 44836 ,56*6 ,03867 ,6993 ,297°7 ,27402 ,27060 ,43233 ,96269 ,98349 ,28109 44884 ,55?6 ,03875 ,6955 ,29678 ,2743* ,27088 ,43278 ,96261 ,98345 ,28140 44933 ,5536 ,03884 ,69*7 ,29649 ,27460 ,27116 ,43323 ,9б253 ,98342 ,28172 ,4498* ,5497 ,03892 ,6879 ,29620 0,27489 0,27144 94336? 0,96246 9,98338 0,28203 945°29 3.5457 1,0390* 3,6840 1,2959* ,275*8 ,27172 ,434*2 ,96238 ,98334 ,28234 ,45°78 ,54*8 ,03909 ,6803 ,29562 ,2?547 ,27200 ,43457 ,96230 ,9833* ,28266 ,45*26 ,5379 ,039*7 ,6765 ,29533 ,27576 ,27228 ,43502 ,96222 ,98327 ,28297 45*74 ,5339 ,03926 ,6727 ,29503 ,27605 ,27256 ,43546 ,96214 ,98324 ,28329 45222 ,53°° ,03935 ,6689 ,29474 0,27634 0,27284 94359* 0,96206 9,9832° 0,28360 94527* 3,526* 1,03944 3.6652 i,29445 ,27663 ,273*2 43б35 ,96*98 ,983*7 ,2839* 453*9 ,5222 ,03952 ,6614 ,294*6 ,27693 ,27340 ,43680 ,96190 ,983*3 ,28423 453б7 ,5*83 ,0396* ,6576 ,29387 ,27722 ,27368 ,43724 ,96182 ,08309 ,28454 454*5 ,5*44 ,03969 ,6539 ,29358 ,2775* ,27396 43769 ,96*74 ,98306 ,28486 45463 ,5*°5 ,03978 ,6502 ,29329 027780 0,27424 9438*3 0,96166 9,98302 0,285*7 9455** 3,5об7 1,03987 3.6465 1,29300 ,27809 ,27452 43857 ,96*58 ,98299 ,28549 45559 ,5028 ,03995 ,6427 ,2927* ,27838 ,27480 ,439°* ,96*5° ,98295 ,28580 ,45606 ,4989 ,04004 ,639° ,29242 ,27867 ,27508 ,43946 ,96*42 ,98291 ,28612 ,45654 495* ,04013 ,6353 ,292*3 ,27896 ,27536 4399° ,96*34 ,98288 ,28643 45702 49*2 ,04121 ,63*6 ,29183 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 1 p cosjc |lgcos;ej sin* jig sin x Ctg* Ig Ctg X tg* cosec x sec лс | p \ x 74
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 57 X. р | sin x lg sin л1 cosx jig cos л-j \gx Igtg* CtgAT sec л: cosec x P 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 0,27925 0,27564 9,44034 0,96126 9,98284 0,28675 94575° 34874 1,04030 3,6280 1,29154 ,27954 ,27592 44078 ,96118 ,98281 ,28706 ,45797 ,4836 ,04039 ,6243 ,29125 ,27983 ,27620 ,44122 ,96110 ,98277 ,28738 45845 ,4798 ,04047 '6206 ,29096 ,28013 ,27648 ,44166 ,96102 ,98273 ,28769 45892 ,4760 ,04056 ,6169 ,29067 ,28042 ,27676 ,44210 ,96094 ,98270 ,28801 ,45940 ,4722 ,04065 ,6133 ,29038 0,28071 0,27704 9,44253 0,96086 9,98266 0,28832 945987 3,4684 1,04073 3,6097 1,29009 ,28100 ,27731 ,44297 ,96078 ,98262 ,28864 46035 ,4646 ,04082 ,6060 ,28980 ,28129 ,27759 44341 ,96070 ,98259 ,28895 46082 ,4608 ,04091 ,6024 ,28951 ,28158 ,27787 44385 ,96062 ,98255 ,28927 ,46130 ,4570 ,04100 ,5988 ,28922 ,28187 ,27815 ,44428 ,96054 ,98251 ,28958 ,46177 ,4533 ,04108 ,595J ,28893 0,28216 0,27843 9,44472 0,96046 9,98248 0,28990 9,46224 3,4495 1,04117 3,5915 I,2i ,28245 ,27871 44516 ,96037 ,98244 ,29021 ,46271 ,4458 ,04126 ,5879 ,28834 ,28274 ,27899 ,44559 ,96029 ,98240 ,29053 ,46319 ,4420 ,04135 ,5843 ,28805 ,28303 ,27927 ,44602 ,96021 ,98237 ,29084 ,46366 ,4383 ,04144 ,5808 ,28776 ,28333 ,27955 44646 ,96013 ,98233 ,29116 46413 4346 ,04152 ,5772 ,28747 0,28362 0,27983 9,44689 0,96005 9,98229 0,29147 9,46460 3,4308 1,04161 3,5736 1,28718 ,2839! ,28011 ,44733 ,95997 ,98226 ,29179 ,46507 ,4271 ,04170 ,5700 ,28689 ,28420 ,28039 ,44776 ,95989 ,98222 ,29210 ,46554 ,4234 ,04179 ,5665 ,28660 ,28449 ,28067 ,44819 ,95981 ,98218 ,29242 ,46601 ,4197 ,04188 ,5629 ,28631 ,28478 ,28095 ,44862 ,95972 ,98215 ,29274 ,46648 ,4160 ,04197 ,5594 ,28602 0,28507 0,28123 9,44905 0,95964 9,98211 0,29305 9,46694 3,4124 1,04206 3,5559 1,28573 ,28536 ,28150 ,44948 ,95956 ,98207 ,29337 46741 4087 ,04214 ,5523 ,28543 ,28565 ,28178 44992 ,95948 ,98204 ,29368 ,46788 ,4050 ,04223 ,5488 ,28514 ,28594 ,28206 ,45035 ,95940 ,98200 ,29400 ,46835 ,4014 ,04232 ,5453 ,28485 ,28623 ,28234 ,45077 ,9593* ,98196 ,29432 ,46881 ,3977 ,04241 ,5418 ,28456 0,28652 0,28262 9,45120 0,95923 9,98192 0,29463 946928 3,3941 1,04250 3,5383 1,28427 ,28682 ,28290 ,45163 ,95915 .98189 ,29495 46975 ,3904 ,04259 ,5348 ,28398 ,28711 ,28318 ,45206 ,95907 ,98185 ,29526 ,47021 ,3868 ,04268 ,5313 ,28369 ,28740 ,28346 ,45249 ,95898 ,98181 ,29558 ,47068 ,3832 ,04277 ,5279 ,28340 ,28769 ,28374 ,45292 ,95890 ,98177 ,29590 47114 ,3796 ,04286 ,5244 ,28311 0,28798 0,28402 9,45334 0,95882 9,98174 0,29621 9,47160 3,3759 1,04295 3,5209 1,28282 ,28827 ,28429 45377 ,95874 ,98170 ,29653 ,47207 ,3723 ,04304 ,5175 ,28253 ,28856 ,28457 45419 ,95865 ,98166 ,29685 ,47253 ,3687 ,04313 ,5140 ,28224 ,28885 ,28485 45462 ,95857 ,98162 ,29716 47299 ,3652 ,04322 ,5106 ,28194 ,28914 ,28513 455°4 ,95849 ,98i59 ,29748 47346 ,3616 ,04331 ,5072 ,28165 0,28943 0,28541 945547 0,95841 9,98155 0,29780 9,47392 3,3580 1,04340 3,5037 1,28136 ,28972 ,28569 ,45589 ,95832 ,98151 ,29811 47438 ,3544 ,04349 ,5003 ,28107 ,29002 ,28597 ,45632 ,95824 ,98147 ,29843 ,47484 ,3509 ,04358 ,4969 ,28078 ,29031 ,28625 ,45674 ,95816 ,98144 ,29875 47530 ,3473 ,04367 ,4935 ,28049 ,29060 ,28652 ,45716 ,95807 ,98140 ,29906 47576 ,3438 ,04376 ,4901 ,28020 0,29089 0,28680 9,45758 0,95799 9,98136 0,29938 9,47622 3,3402 1,04385 3,4867 1,27991 ,29118 ,28708 ,45801 ,95791 ,98132 ,29970 ,47668 ,3367 ,04394 ,4833 ,27962 ,29147 ,28736 ,45843 ,95782 ,98129 ,30001 ,47714 ,3332 ,04403 ,4799 ,27933 ,29176 ,28764 ,45885 ,95774 ,98125 ,30033 ,47760 ,3297 ,04413 ,4766 ,27904 ,29205 ,28792 ,45927 ,95766 ,98121 ,30065 ,47806 ,3261 ,04422 ,4732 ,27874 0,29234 0,28820 9,45969 0,95757 9,98117 0,30097 9,47852 3,3226 1,04431 3,4699 1,27845 ,29263 ,28847 46011 ,95749 ,98113 ,30128 47897 ,3191 ,04440 ,4665 ,27816 ,29292 ,28875 46053 ,95740 ,98110 ,30160 ,47943 ,3156 ,04449 ,4632 ,27787 ,29322 ,28903 ,46095 ,95732 ,98106 ,30192 47989 ,3122 ,04458 ,4598 ,27758 ,29351 ,28931 46136 ,95724 ,98102 ,30224 ,48035 ,3087 ,04468 ,4565 ,27729 0,29380 0,28959 9,46178 0,95715 9,98098 0,30255 9,48080 3,3052 1,04477 3,4532 1,27700 ,29409 ,28987 ,46220 ,95707 ,98094 ,30287 ,48126 ,3017 ,04486 ,4499 ,27671 ,29438 ,29015 ,46262 ,95698 ,98090 ,30319 ,48171 ,2983 ,04495 4465 ,27642 ,29467 ,29042 46303 ,95690 ,98087 ,30351 ,48217 ,2948 ,04504 ,4432 ,27613 ,29496 ,29070 ,46345 ,95681 ,98083 ,30382 ,48262 ,2914 ,04514 ,4399 ,27584 0,29525 0,29098 9,46386 0,95673 9,98079 q 30414 9,48307 3,2879 1,04523 3,4367 1,27554 ,29554 ,29126 ,46428 ,95664 ,98075 ,30446 ,48353 „2845 ,04532 ,4334 ,27525 ,29583 ,29154 46469 ,95656 ,98071 ,30478 48398 ,2811 ,04541 ,4301 ,27496 ,29612 ,29182 ,46511 ,95647 ,98067 ,30509 ,48443 ,2777 ,04551 ,4268 ,27467 ,29642 ,29209 46552 ,95639 ,98063 ,30541 ,48489 ,2743 ,04560 ,4236 ,27438 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 p [ cos л: ) lg cos x\ sin x | lg sin x cigx jlgctgx| tg x | cosec x j sec* p J x — - ——
58 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ IT л| р sin x lg sin x cos x Ig cos л: | \gx Igtgjf ctg* sec x cosec л: P 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 0,29671 0,29237 946594 0,95630 9,98060 0,30573 9,48534 3,2709 1,04569 3,4203 1,27409 ,29700 ,29265 ,46635 .95622 ,98056 ,30605 ,48579 ,2675 .04578 ,4171 .27380 ,29729 ,29293 ,46676 ,95613 ,98052 ,30637 ,48624 ,2641 ,04588 ,4138 ,27351 ,29758 ,29321 ,46717 ,95605 ,98048 ,30669 ,48669 ,2607 ,04597 ,4106 ,27322 ,29787 ,29348 ,46758 .95596 ,98044 ,30700 ,48714 ,2573 ,04606 ,4073 ,27293 0,29816 0,29376 9,46800 0,95588 9,98040 0,30732 9,48759 3,2539 1,04616 3,4041 1,27264 ,29845 ,29404 ,46841 ,95579 ,98036 ,30764 ,48804 ,2506 ,04625 ,4009 ,27235 ,29874 ,29432 ,46882 ,95571 ,98032 ,30796 ,48849 ,2472 ,04635 ,3977 ,27205 ,29903 ,29460 ,46923 ,95562 ,98029 ,30828 ,48894 ,2438 ,04644 ,3945 ,27176 ,29932 ,29487 ,46964 ,95554 ,98025 ,30860 ,48939 ,2405 ,04653 ,3913 ,27147 0,29961 0,29515 9,47°°5 0,95545 9>98°2* 0,30891 9,48984 3,2371 1,04663 3,3881 1,27118 ,29991 ,29543 ,47°45 ,95536 ,98017 ,30923 ,49029 ,2338 ,04672 ,3849 ,27089 ,30020 ,29571 ,47086 ,95528 ,98013 ,3°955 ,49°73 ,2305 ,04682 ,3817 ,27060 ,30049 ,29599 ,47127 ,955!9 ,98009 ,30987 ,49118 ,2272 ,04691 ,3785 ,27031 ,30078 ,29626 ,47168 .95511 ,98005 ,31019 ,49163 ,2238 ,04700 ,3754 ,27002 0,30107 0,29654 9,47209 0,95502 9,98001 0,31051 9,49207 3,2205 1,04710 3,3722 1,26973 ,30136 ,29682 ,47249 ,95493 ,97997 ,31083 ,49252 ,2172 ,04719 ,3691 ,26944 ,30165 ,29710 ,47290 ,95485 ,97993 ,3"i5 ,49296 .2139 ,04729 ,3659 ,26915 ,30194 ,29737 ,47330 ,95476 ,97989 ,31147 ,49341 ,2106 ,04738 ,3628 ,26885 ,30223 ,29765 ,47371 ,95467 .97986 ,31178 ,49385 ,2073 ,04748 ,3596 ,26856 0,30252 0,29793 9,47411 0,95459 9,97982 0,31210 9,49430 3,2041 1,04757 3,3565 1,26827 ,30281 ,29821 ,47452 ,9545° ,97978 ,31242 ,49474 ,2008 ,04767 ,3534 ,26798 ,30311 ,29849 ,47492 ,95441 ,97974 ,31274 ,49519 ,1975 ,04776 ,35°2 ,26769 ,30340 ,29876 ,47533 ,95433 ,9797° >3i3°6 ,49563 Д943 ,04786 ,3471 ,26740 ,30369 ,29904 ,47573 0,95424 ,97966 ,31338 ,49607 ,1910 ,04795 ,344° ,267" 0,30398 0,29932 9,47613 ,954Х5 9-97962 0,31370 9,49652 3,1878 1,04805 3,3409 1,26682 ,30427 ,29960 ,47654 ,95407 ,97958 ,31402 ,49696 ,1845 ,04815 .3378 ,26653 ,30456 ,29987 ,47694 ,95398 ,97954 ,31434 ,49740 ,1813 ,04824 ,3347 ,26624 ,30485 ,30015 ,47734 ,95389 ,97950 ,31466 ,49784 ,1780 ,04834 ,3s1? .26595 ,30514 ,30043 ,47774 ,95380 ,97946 ,31498 ,49828 ,1748 ,04843 ,3286 ,26565 0,30543 0,30071 9,47814 0,95372 9-97942 0,31530 9,49872 3,1716 1,04853 3,3255 1,26536 ,30572 ,30098 ,47854 ,95363 ,97938 ,31562 ,499i6 ,1684 ,04863 ,3224 ,26507 ,30601 ,30126 ,47894 ,95354 ,97934 ,31594 ,49960 ,1652 ,04872 ,3194 ,26478 ,30631 ,30154 ,47934 ,95345 -9793° ,31626 ,50004 ,1620 ,04882 ,3163 ,26449 ,30660 ,30182 ,47974 ,95337 ,97926 ,31658 ,50048 ,1588 ,04891 ,3133 .26420 1,30689 0,30209 9,48014 0,95328 9,97922 0,31690 9,50092 3,1556 1,04901 3,3102 1,26391 ,30718 ,30237 ,48054 ,95319 ,979i8 ,31722 ,50136 ,1524 ,04911 ,3072 ,26362 ,30747 ,30265 ,48094 ,95310 ,97914 ,31754 ,50180 ,1492 ,04920 ,3042 ,26333 ,30776 ,30292 ,48133 ,953°i ,979Ю ,31786 ,50223 ,1460 ,04930 ,3012 ,26304 ,30805 ,30320 ,48173 ,95293 ,97906 ,31818 ,50267 ,1429 ,04940 ,2981 ,26275 0,30834 0,30348 9,48213 0,95284 9,97902 0,31850 9,50311 3,1397 1,04950 3,2951 1,26245 ,30863 ,30376 ,48252 ,95275 ,97898 ,31882 ,50355 ,1366 ,04959 ,2921 ,26216 ,30892 ,30403 ,48292 ,95266 ,97894 ,31914 ,50398 ,1334 ,04969 ,2891 ,26187 ,30921 ,30431 ,48332 ,95257 ,97890 ,31946 ,50442 ,1303 ,04979 ,2861 ,26158 ,30951 ,30459 48371 ,95248 ,97886 ,31978 ,50485 ,1271 ,04989 ,2831 ,26129 0,30980 0,30486 9,48411 0,95240 9,97882 q 32010 9,50529 3,1240 1,04998 3,2801 1,26100 ,3IO°9 .3°5I4 ,4845° ,95231 ,97878 ,32042 ,50572 ,1209 ,05008 ,2772 ,26071 ,31038 ,30542 ,4849° ,95222 ,97874 ,32074 ,50616 ,1178 ,05018 ,2742 ,26042 .31067 ,3057° ,48529 ,95213 ,9787° ,32106 ,50659 ,1146 ,05028 ,2712 ,26013 ,31096 ,30597 ,48568 ,95204 ,97866 ,32139 ,50703 ,1115 ,05038 ,2683 ,25984 0,31125 0,30625 9,48607 0,95195 9,97861 0,32171 9,50746 3,1084 1,05047 3,2653 1,25955 ,31154 ,30653 ,48647 ,95186 ,97857 ,32203 ,50789 ,1053 ,05057 ,2624 ,25926 ,31183 ,30680 ,48686 ,95177 ,97853 ,32235 .50833 ,1023 ,05067 ,2594 ,25896 ,31212 ,30708 ,48725 ,95168 ,97849 ,32267 ,50876 ,0991 ,05077 ,2565 ,25867 ,31241 ,30736 ,48764 ,95159 ,97845 ,32299 ,50919 ,0961 ,05087 ,2535 ,25838 0,31270 0,30763 9,48803 0,95150 9,97841 0,32331 9,50962 3,0930 1,05097 3,2506 1,25809 ,31300 ,30791 ,48842 ,95142 ,97837 ,32363 ,51005 ,0899 ,05107 ,2477 ,25780 ,31329 ,30819 ,48881 ,95133 .97833 ,32396 ,51048 ,0868 ,05116 ,2448 ,25751 ,3!358 ,30846 ,48920 ,95124 ,97829 ,32428 ,51092 ,0838 ,05126 ,2419 ,25722 ,31387 ,3°874 ,48959 ,95 .97825 ,32460 ,51135 ,0807 ,05136 ,2390 ,25693 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 p I cos* I Igcos* sin* jlgsinA:| ctg\x) Jg ctg x\ tg* j cosec x secjcj p J x 72"
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 59 18° sin л- (igsinjc cosx Igcos* tg x Ig tg r ctg л: sec .с (cosecj: 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 0,31416 0,30902 9,48998 0,95106 9,97821 0,32492 9,51178 3,0777 1,05146 3,2361 1,25664 ,31445 ,30929 ,49037 ,95097 ,97817 .32524 ,5I22i ,0746 ,05156 ,2332 ,25635 .31474 .3°957 ,49076 ,95°88 ,97812 ,32556 ,51264 ,0716 ,05166 ,2303 ,25606 ,31503 .30985 ,49H5 .95079 .97808 ,32588 ,51306 ,0686 ,05176 ,2274 ,25576 .31532 ,31012 ,49153 ,95070 ,97804 ,32621 ,51349 ,0655 ,05186 ,2245 ,25547 0,31561 0,31040 9,49192 0,95061 9>978oo 0,32653 9,51392 3,0625 1,05196 3,2217 1,25518 .31590 ,31068 ,49231 ,95052 ,97796 ,32685 ,51435 .0595 ,05206 ,2188 ,25489 ,31620 ,31095 ,49269 ,95043 ,97792 ,32717 ,51478 ,0565 ,05216 ,2159 ,25460 .31649 ,31123 ,49308 ,95°33 ,97788 ,32749 ,51520 ,0535 ,05226 ,2131 ,25431 ,31678 ,31151 49347 ,95024 ,97784 ,32782 ,5i563 ,0505 ,05236 ,2102 ,25402 0,31707 0,31178 9,49385 0,95015 9,97779 0,32814 9,51606 3,0475 1,05246 3,2074 1,25373 ,31736 ,31206 ,49424 ,95°o6 ,97775 ,32846 ,51648 ,0445 ,05256 ,2045 ,25344 ,31765 ,31233 ,49462 ,94997 ,97771 ,32878 ,51691 ,0415 ,05266 ,2017 ,25315 ,31794 .31261 ,49500 ,94988 ,97767 ,32911 ,5*734 -0385 ,05276 ,1989 ,25286 ,31823 ,31289 ,49539 ,94979 ,97763 ,32943 ,5*776 ,0356 ,05286 ,io6o ,25256 0,31852 0,31316 9,49577 0,94970 9,97759 0,32975 9,51819 3,0326 1,05297 3,1932 1,25227 ,31881 ,31344 ,49615 ,9496i ,97754 ,33007 ,51861 ,0296 ,05307 ,1904 ,25198 ,31910 ,31372 ,49654 ,94952 ,97750 ,33040 ,51903 ,0267 ,05317 «l876 ,25169 .31940 ,31399 ,49692 ,94943 .97746 ,33072 ,51946 ,0237 ,05327 ,1848 ,25140 ,31969 ,31427 -4973° ,94933 ,97742 ,33104 ,51988 ,0208 ,05337 ,1820 ,25111 0,31998 0,31454 9,49768 0,94924 9,97738 0,33136 9,52031 3,0178 1,05347 3,1792 1,25082 ,32027 ,31482 ,49806 ,94915 ,97734 ,33169 ,52073 ,0149 ,05357 ,1764 ,25053 ,32056 ,31510 ,49844 ,949o6 ,97729 ,33201 ,52115 ,0120 ,05367 ,1736 ,25024 ,32085 ,31537 ,49882 ,94897 ,97725 ,33233 ,52157 ,0090 ,05378 ,1708 ,24995 ,32114 ,31565 ,49920 ,94888 ,97721 ,33266 ,52200 ,0061 ,05388 ,1681 ,24966 0,32143 0,31593 9,49958 0,94878 9,97717 0,33298 9,52242 3,0032 1,05398 3,1653 1,24936 ,32172 ,31620 ,49996 ,94869 ,97713 ,33330 ,52284 ,0003 ,05408 ,1625 ,24907 ,32201 ,31648 ,50034 ,94860 ,97708 ,33363 .52326 2,9974 ,05418 ,1598 ,24878 ,32230 ,31675 ,50072 ,94851 ,97704 ,33395 ,52368 ,9945 ,05429 ,1570 ,24849 ,32260 ,31703 ,50110 ,94842 ,97700 ,33427 ,52410 ,9916 ,05439 ,1543 ,24820 0,32289 0,31730 9,50148 0,94832 9,97696 0,33460 9,52452 2,9887 1,05449 ЗД515 1.2479* ,32318 ,31758 ,5OI85 .94823 ,97691 .33492 ,52494 ,9858 ,05460 ,1488 ,24762 ,32347 .31786 ,50223 ,94814 ,97687 ,33524 ,52536 ,9829 ,05470 ,1461 ,24733 ,32376 ,31813 ,50261 ,94805 ,97683 ,33557 ,52578 ,9800 ,05480 ,1433 ,24704 ,32405 .31841 ,50298 ,94795 ,97679 .33589 ,52620 ,9772 ,05490 ,1406 ,24675 0,32434 0,31868 9,50336 0,94786 9,97674 0,33621 9,52661 2,9743 1,05501 3,1379 1,24646 ,32463 .31896 ,50374 ,94777 ,97670 ,33654 ,52703 ,9714 ,05511 ,1352 ,24617 ,32492 ,31923 ,50411 ,94768 ,97666 ,33686 ,52745 ,9686 ,05521 ,1325 ,24587 ,32521 ,31951 ,50449 ,94758 ,97662 ,33718 ,52787 ,9657 ,05532 ,1298 ,24558 .32550 ,31979 .50486 ,94749 ,97657 ,33751 ,52829 ,9629 ,05542 ,1271 ,24529 0,32579 0,32006 9,50523 0,94740 9,97653 0,33783 9,52870 2,9600 1,05552 3,1244 1,24500 ,32609 ,32034 ,50561 ,94730 ,97649 ,33816 ,52912 ,9572 ,05563 ,1217 ,24471 ,32638 ,32061 ,50598 ,94721 ,97645 ,33848 ,52953 ,9544 ,05573 ,1190 ,24442 ,32667 ,32089 ,50635 ,94712 ,97640 ,33881 ,52995 ,9515 ,05584 ,1163 ,24413 ,32696 ,32116 ,50673 ,94702 ,97636 ,33913 ,53037 ,9487 ,05594 ,1137 ,24384 0,32725 0,32144 9,50710 0,94693 9,97632 0,33945 9,53078 2,9459 1,05604 3,1110 1,24355 ,32754 .32171 .50747 .94684 ,97628 ,33978 ,53120 ,9431 ,05615 ,1083 ,24326 ,32783 ,32199 ,50784 ,94674 ,97623 ,34ою ,53161 ,9403 ,05625 ,1057 ,24297 ,32812 ,32227 ,50821 ,94665 ,97619 ,34043 ,53202 ,9375 . ,05636 ,1030 ,24267 ,32841 ,32254 ,50858 ,94656 ,97615 ,34075 ,53244 ,9347 .05646 ,1004 ,24238 0,32870 0,32282 9,50896 0,94646 9,97610 0,34108 9,53285 2,9319 1,05657 3,0977 1,24209 ,32899 ,32309 ,50933 ,94637 ,97606 ,34140 ,53327 ,9291 ,05667 ,0951 ,24180 ,3292,9 ,32337 ,50970 ,94627 ,97602 ,34173 ,53368 ,9263 ,05678 ,0925 ,24151 ,32958 ,32364 .Si00? ,946i8 ,97597 ,34205 ,53409 ,9235 ,05688 ,0898 ,24122 ,32987 ,32392 ,51043 ,94609 ,97593 ,34238 ,53450 ,9208 ,05699 ,0872 ,24093 0,33016 0,32419 9,51080 0,94599 9,97589 0,34270 9,53492 2,9180 1,05709 3,0846 1,24064 ,33045 ,32447 ,5i ,94590 ,97584 ,34303 ,53533 ,9152 ,05720 ,0820 ,24035 ,33074 .32474 ,54 ,9458o ,97580 ,34335 ,53574 ,9125 ,05730 ,0794 ,24006 ,ЗЗЮЗ ,32502 ,51191 ,94571 ,97576 ,34368 ,53615 ,9097 ,05741 ,0768 ,23977 ,33132 ,32529 ,51227 ,94561 ,97571 ,34400 ,53656 ,9070 ,05751 ,0742 ,23947 SO 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 И 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 p I CQSJC |lgcos*| sin* lgsin*| ctg* jig ctg* tg* |cosec*| sec* j p 1*
60 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 19е р | sin x IgsinAT cos л- Igcos* tgjt I Igtgjt ctg x I sec* [ cosecxj p | 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 0,33161 0,32557 9151264 0,94552 9,97567 Q.34433 9.53697 2,9042 1,05762 3,0716 1,23918 »33i9o ,32584 ,51301 ,94542 ,97563 .34465 ,53738 .9015 .05773 ,0690 ,23889 ,33219 ,32612. ,51338 ,94533 ,97558 '34498 ,53779 .8987 ,05783 ,0664 ,23860 ,33249 ,32639 ,51374 ,94523 .97554 ,3453° .53820 ,8960 ,05794 ,0638 ,23831 ,33278 ,32667 ,51411 ,94514 .9755° ,34563 ,5386i ,8933 ,05805 ,0612 ,23802 0,33307 0,32694 9,51447 0,94504 9,97545 0,34596 9,53902 2,8905 1,05815 3,0586 1,23773 ,33336 ,32722 ,51484 ,94495 ,97541 ,34628 ,53943 .8878 ,05826 ,0561 ,23744 .33365 ,32749 ,5*520 ,94485 ,97536 ,34661 ,53984 ,8851 ,05836 ,0535 ,23715 ,33394 .32777 ,5!557 t94476 ,97532 ,34693 ,54025 ,8824 ,05847 ,0509 ,23686 ,33423 ,32804 ,51593 ,94466 ,97528 ,34726 ,54065 ,8797 ,05858 ,0484 ,23657 o,33452 0,32832 9,51629 0,94457 9,97523 0,34758 9,54106 2,8770 1,05869 3.0458 1,23627 .33481 ,32859 ,51666 ,94447 ,97519 ,34791 ,5447 3743 ,05879 ,0433 ,23598 ,335Ю ,32887 ,51702 ,94438 ,975J5 ,34824 ,54187 ,8716 ,05890 ,0407 ,23569 ,33539 ,32914 .5*738 ,94428 ,97510 ,34856 ,54228 ,8689 ,05901 ,0382 ,23540 ,33568 ,32942 ,51774 ,94418 ,97506 ,34889 ,54269 ,8662 ,05911 ,0357 ,23511 o,33598 0,32969 9,51811 0,94409 9,97501 0,34922 9,54309 2,8636 1,05922 3,0331 1,23482 ,33627 ,32997 ,51847 ,94399 ,97497 ,34954 ,54350 ,8609 ,05933 ,0306 ,23453 -33656 ,33024 ,51883 ,94390 ,97492 ,34987 ,54390 ,8582 ,05944 ,0281 ,23424 .33685 ,33051 .5*919 ,9438o ,97488 ,35020 ,54431 ,8556 ,05955 ,0256 ,23395 ,33714 .33079 ,51955 ,94370 ,97484 ,35052 ,54471 .8529 ,05965 .0231 .23366 0,33743 0,33106 9,51991 0,94361 9,97479 0^35085 9,54512, 2,8502 1,05976 3,0206 1,23337 «33772 ,33134 .S202? ,94351 ,97475 .35IlS ,54552 ,8476 ,05987 ,0181 ,23308 ,338oi ,33161 ,52063 ,94342 ,97470 ,35150 ,54593 ,8449 ,05998 ,0156 ,23278 .33830 ,33189 ,52099 ,94332 ,97466 ,35183 ,54633 ,8423 ,06009 ,0131 ,23249 f33859 ,33216 ,52135 ,94322 ,97461 ,35216 ,54673 ,8397 ,06020 ,0106 ,23220 0,33888 0,33244 9,52171 0,94313 9,97457 0,35248 9,54714 2,8370 1,06030 3,0081 1,23191 ,339i8 ,33271 ,52207 ,94303 ,97453 ,35281 ,54754 ,8344 ,06041 ,0056 ,23162 ,33947 ,33298 ,52242 ,94293 ,97448 ,35314 ,54794 .8318 ,06052 ,0031 ,23133 ,33976 ,33326 ,.52278 ,94284 ,97444 ,35346 ,54835 ,8291 ,06063 ^007 ,23104 .34005 ,33353 ,52314 ,94274 ,97439 ,35379 ,54875 ,8265 ,06074 2,9982 ,23075 o,34034 0,33381 9,52350 0,94264 9,97435 0,35412 9,54915 2,8239 1,06985 2,9957 1,23046 ,34063 ,33408 ,52385 ,94254 ,97430 ,35445 ,54955 ,8213 ,06096 ,9933 ,23017 .34092 ,33436 ,52421 ,94245 ,97426 ,35477 .54995 .8187 ,06107 ,9908 ,22988 ,34121 ,33463 ,52456 ,94235 ,97421 ,35510 .55035 .8I6i ,06118 ,9884 ,22958 ,34i50 .3349° ,52492 ,94225 ,97417 ,35543 >55о?5 .8*35 ,06129 ,9859 ,22929 o,34i79 0,335i8 9,52527 0,94215 9,97412 0,35576 9,55115 2,8109 1,06140 2,9835 1,22900 ,34208 ,33545 ,52563 ,94206 ,97408 ,35608 ,55155 «8083 ,06151 ,9811 ,22871 .34238 ,33573 ,52598 ,94196 ,97403 .35641 ,55195 .8057 ,06162 ,9786 ,22842 .34267 ,33600 ,52634 ,94186 ,97399 ,35674 ,55235 .8032 ,06173 .9762 ,22813 ,34296 ,33627 ,52669 ,94176 ,97394 ,35707 .55275 .8006 ,06184 ,9738 ,22784 o,34325 0,33655 9,52705 0,94167 9,97300 0,35740 9,55315 2,7980 1,06195 2,9713 1,22755 ,34354 ,33682 ,52740 ,94157 ,97385 ,35772 ,55355 ,7955 ,06206 ,9689 ,22726 .34383 ,337Ю ,52775 .94147 ,9738i ,35805 ,55395 ,7929 ,06217 ,9665 ,22697 ,34412 ,33737 ,52811 ,94137 ,97376 ,35838 ,55434 ,7903 ,06228 ,9641 ,22668 ,34441 ,33764 ,52846 ,94127 ,97372 ,35871 ,55474 ,7878 ,06239 ,9617 ,22639 0,34470 0,33792 9,52881 0,94118 9,97367 0,35904 9,55514 2,7852 1,06250 2,9593 1,22609 .34499 ,338i9 .52916 ,94108 ,97363 ,35937 ,55554 ,7827 ,06261 ,9569 ,22580 ,34528 ,33846 ,52951 ,94098 ,97358 ,35969 ,55593 ,7801 ,06272 ,9545 ,22551 ,34558 ..33874 ,52986 ,94088 ,97353 ,36002 ,55633 ,7776 ,06283 ,9521 ,22522 .34587 ,339°i .53021 ,94078 ,97349 ,36035 ,55673 ,7751 ,06295 ,9498 ,22493 0,34616 0,33929 9,53056 0,94068 9-97344 0,36068 9,55712 2,7725 1,06306 2,9474 1,22464 ,34645 ,33956 ,53092 ,94058 ,9734° ,36101 ,55752 ,7700 ,06317 ,9450 ,22435 ,34674 ,33983 ,53126 ,94049 ,97335 ,36i34 .55791 ,7675 ,06328 ,9426 ,22406 ,34703 ,34°ii ,53i6i ,94039 ,97331 ,36167 ,55831 ,7650 ,06339 ,94°3 ,22377 .34732 ,34038 ,53196 ,94029 ,97326 ,36199 ,55870 ,7625 ,06350 ,9379 ,22348 0,34761 0,34065 9,53231 0,94019 9,97322 0,36232 9,55910 2,7600 1,06362 2,9355 1,22319 -3479° ,34093 ,53266 ,94009 ,97317 ,36265 ,55949 ,7575 .06373 .9332 ,22289 ,34819 ,34120 ,53301 ,93999 ,97312 ,36298 ,55989 ,7550 ,06384 ,9308 ,22260 ,34848 ,34^47 ,53336 ,93989 ,97308 ,36331 ,56028 ,7525 ,06395 .9285 ,22231 ,34877 .34175 .5337° ,93979 ,97303 ,36364 ,56067 ,7500 ,06407 ,9261 ,22202 60 59 58 57 56 55 54 63 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 P CQSJC jig cos л; sin* Ig sin x ctg x Igctgx tg* cosec x sec A: P x 70°
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 61 20° * p sin л: | Ig sin x cos* jig cos x tg* | Igtg* ctg* sec* cosec * p ю п 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 0,34007 0,34202 9-53405 0,93969 9.97299 0,36397 9.5бю7 2,7475 1,06418 2,9238 1,22173 ,34936 ,34229 ,53440 ,93959 .97294 >3б43о ,56146 ,7450 ,06429 ,9215 ,22144 ,44257 ,53475 ,93949 .97289 ,36463 ,56185 ,7425 ,06440 ,9191 ,22115 34994 34284 ,53509 ,97285 .36496 ,56224 ,74оо ,06452 ,9i68 ,22086 0,45024 343ii ,53544 ,93929 ,9728о ,36529 ,56264 ,7376 ,06463 ,9145 ,22057 ,чад>52 0,44449 9,54578 0,93919 9-97276 0,36562 9,56303 2,7351 1,06474 2,9122 1,22028 ,35081 ,34366 ,53613 ,93909 ,97271 ,36595 ,56342 ,7326 ,06486 ,9099 ,21999 .45110 ,34393 ,53647 ,93899 ,97266 ,36628 ,56381 ,7302 ,06497 »9075 ,21969 45149 34421 ,53682 ,93889 ,97262 ,36661 ,56420 ,7277 ,06508 ,9052 ,21940 ,35168 ,34448 ,53716 ,93879 ,97257 .36694 ,56459 ,7253 ,06520 ,9029 ,21911 0,35197 0,34475 9,53751 0,93869 9,97252 0,36727 9,564982,72281,06531 2,9006 1,21882 ,45227 ,34503 ,53785 ,93859 ,97248 ,36760 ,56537 ,7204 ,06542 ,8983 ,21853 .35256 ,34530 ,53819 ,93849 ,97243 ,36793 ,56576 ,7179 ,об554 -8960 ,21824. 385 34551 з85 -93839 .97238 ,36826 ,56615 ,7155 ,06565 ,8938 ,«795 ,35314 ,34584 .53888 ,93829 ,97234 .36859 ,56654 ,7130 ,06577 .8915 ,21766 о 45343 0,34612 9,53922 0,93819 9.97229 0,36892 9,566932,71061,06588 2,8892 1,21737 44649 ,54957 ,94809 ,97224 ,36925 ,56732 ,7082 ,06600 ,8869 ,21708 ,34666 ,53991 ,93799 -97220 ,36958 ,56771 ,7058 ,06611 ,8846 ,21679 ,35430 ,34694 ,54025 ,93789 .97215 '36991 ,56810 ,7034 ,06622 ,8824 ,21649 ,35459 ,34721 ,54059 ,93779 ,97210 ,37°24 ,56849 ,7009 ,06634 ,8801 ,21620, 0,35488 0,34748 9,54093 0,93769 9,97206 0,37057 9,56887 2,6985 1,06645 2,8779 1,21591 , , , , , , , , ,45517 ,34775 ,54127 ,93759 >972oi ,37090 ,56926 ,6961 ,06657 ,8756 ,21562 !35547 Ж JJi6i 9314* ,97196 ,37i23 ,56965 ,6937 ,06668 ,8733 ,2i533 , , , , ,35576 ,34830 ,54195 ,93738 ,97192 ,37157 ,57004 ,6913 ,°668o ,8711 ,21504 !з5бо5 134857 ,54229 ,93728 ,97187 ДО9О ,57042 ,6889 ,06691 ,8688 ,21475 0,45634 0,34884 9,54263 0,93718 9,97i82 0,37223 9,57081 2,6865 1,06703 2,8666 1,21446 ,35663, ,34912 ,54297 ,93708 ,97178 .37256 ,57120 ,6841 ,06715 ,8644 ,21417 ,35692 ,34939 ,54331 ,93699 ,97173 ,37289 ,57158 ,6818 ,06726 ,8621 ,21388 ,35721 ,34966 ,54365 ,93688 ,97168 ,37322 ,57197 ,6794 ,06738 ,8599 ,21359 ,35750 ,34993 ,54399 ,93677 ,97163 ,37355 -57235 ,6770 ,06749 ,8577 ,21329 0,35779 0,35021 9,54433 0,93667 9,97159 o,37388 9,572742,67461,06761 2,8555 1,21300 ,35808 ,35048 ,54466 ,93657 ,97154 .37422 ,57312 ,6723 ,06773 ,8532 ,21271 ,45847 ,35075 ,54500 ,93647 ,97149 ,37455 ,57351 ,6699 ,06784 ,8510 ,21242 ,35867 1?о1 ^4534 193637 -97145 -37488 ,57389 ,6675 -06796 ,8488 ,21213 ,35896 ,35130 ,54567 ,93626 ,97140 ,37521 ,57428 ,6652 ,06807 ,8466 ,21184 0,35925 0,35157 9,54601 0,93616 9,97135 0-37554 9,57466 2,6628 1,06819 2,8444 1,21155 .35954 .35184 ,54635 ,93606 ,97130 .37588 ,57504 ,6605 ,06831 ,8422 ,21126 .35983 ,35211 ,54668 ,93596 ,97126 ,37621 ,57543 ,6581 ,06843 ,8400 ,21097 ,36012 ,35239 ,54702 ,93585 ,97121 ,37654 ,57§8i ,6558 ,06854 ,8378 ,21068 ,36041 ,35266 ,54735 ,93575 -97 ,37687 ,57619 ,6534- ,°6866 ,8356 ,21039 0,36070 0,35293 9,54769 0,93565 9-97III 0,37720' 9,57658 2,6511 1,06878 2,8334 1,21009 ,36099 ,35320 ,54802 ,93555 ,97107 ,37754 ,57696 ,6488 ,06889 ,8312 ,20980 ,36128 ,35347 ,54836 ,93544 ,97"» -3778? ,57734 ,6464 ,06901 ,8291 ,20951 ,| ,36157 ,35375 ,54869 ,93534 ,97°97 -3782O ,57772 ,6441 ,06913 ,8269 ,20922 ,36186 ,35402 ,54903 ,93524 ,97092 ,37853 .578ю ,6418 ,06925 ,8247 ,20893 0,36216 0,35429 9,54936 0,93514 9,97087 0,37887 9,57849 2,6395 1.06936 2,8225 1,20864 ,36245 .35456 .54969 ,93503 ,97083 ,37920 ,57887 ,6371 ,06948 ,8204 ,20835 ',36274 ,35484 ,55003 ,93493 -97078 ,37953 ,57925 .6348 .06960 ,8182 ,20806 ,36303 ,355" .55036 ,93483 -97073 .37986 ,57963 ,6325 ,06972 ,8161 ,20777 ,36332 ,35538 ,55069 ,93472 ,97068 ,38020 ,58001 ,6302 ,06984 ,8139 ,20748 •,36361 0,35565 9,55102 0,93462 9,97063 0,38053 9,58039 2,6279 1,06995 2,8117 1,20719 ,36390 ,35592 ,55136 ,93452 ,97059 ,38086 ,58077 ,6256 ,07007 ,8096 .20690 .36419 ,35619 ,55169 ,93441 ,97054 ,38120 ,58115 ,6233 ,07019 ,8075 ,20660 ,36448 ,35647 ,55202 ,93431 ,97049 ,38153 ,58153 ,6210 ,07031 ,8053 ,20631 ,36477 ,35674 ,55235 ,93420 ,97044 ,38186 ,58191 ,6187 ,07043 ,8032 ,20602 1,36506 0,35701 9,55268 0,93410 9,97039 0,38220 9,58229 2,6165 1,07055 2,8010 1,20573 ,36536 ,35728 ,55301 ,93400 ,97035 ,38253 -58267 ,6142 ,07067 ,7989 ,20544 ,36565 .35755 -55334 ,93389 ,97030 ,38286 ,58304 ,6119 ,07079 ,7968 ,20515 .36594 ,35782 ,55367 ,93379 ,97025 ,38320 ,58342 ,6096 ,07091 ,7947 ,20486 ,36623 ,35810 ,55400 ,93368 ,97020 ,38353 ,58380 ,6074 ,07103 ,7925 ,20457 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 p I cos x I Ig cos* sin* |lgsin*| ctg* |lgctg*| tgxjcosec* sec* \ p |* _
62 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 2! X Р | 5!ПЛГ | IgSin X COS X lg COS X tg* lg tgx ctgx secx j cosecje P 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 0,36652 0,35837 9,55433 0,93358 9,97015 0,38386 9,584182,60511,07115 2,7904 1,20428 ,36681 ,35864 ,55466 ,93348 ,97010 ,38420 ,58455 ,6028 ,07126 ,7883 ,20399 .36710 ,35891 .55499 ,93337 ,97°°5 ,38453 -58493 ,6006 ,07138 ,7862 ,20370 >3б?39 ,35918 ,55532 ,93327 ,97001 ,38487 ,58531 ,5983 ,07150 ,7841 ,20340 ,36768 ,35945 ,55564 ,933i6 ,96996 ,38520 ,58569 ,5961 ,07162 ,7820 ,20311 0,36797 0,35973 9,55597 0,93306 9,96991 0,38553 9,58606 2,5938 1,07174 2,7799 1,20282 ,36826 ,36000 ,55630 ,93295 ,96986 ,38587 ,58644 ,5916 ,07186 ,7778 ,20253 .36856 ,36027 ,55663 ,93285 ,96981 ,38620 ,58681 ,5893 ,07199 ,7757 ,20224 ,36885 ,36054 ,55695 ,93274 ,96976 ,38654 ,58719 ,5871 ,07211 ,7736 ,20195 ,36914 ,36081 ,55728 ,93264 ,96971 ,38687 ,58757 ,5848 ,07223 ,7715 ,20166 °'3б943 0,36108 9,55761 0,93253 9,96966 0,38721 9,58794 2,5826 1,07235 2,7695 1,20137 ,36972 .36135 ,55793 .93243 ,96962 ,38754 ,58832 ,5804 ,07247 ,7674 ,2oio8 #7001 ,36162 ,55826 ,93232 ,96957 ,38787 ,58869 ,5782 ,07259 ,7653 ,20079 ,37030 ,36190 ,55858 ,93222 ,96952 ,38821 ,58907 ,5759 ,07271 ,7632 ,20050 ,37059 ,36217 ,55891 ,93211 ,96947 ,38854 ,58944 ,5737 ,07283 ,7612 ,20020 0,37088 0,36244 9,55923 0,93201 9,96942 0,38888 9,58981 2,5715 1,07295 2,7591 1,19991 ,37H7 ,36271 ,55956 ,9319° -96937 ,38921 ,59019 ,5693 ,07307 ,7570 ,19962 ,37146 ,36298 ,55988 ,93180 ,96932 ,38955 ,59056 ,5671 ,07320 ,7550 ,19933 ,37176 ,36325 ,56021 ,93169 ,96927 ,38988 - ,59094 ,5649 ,07332 ,7529 ,19904 ,37205 ,36352 ,56053 ,93159 ,96922 ,39022 ,59131 ,5627 ,07344 ,7509 .19875 o,37234 0,36379 9,56085 0,93148 9,96917 0,39055 9,59168 2,5605 1,07356 2,7488 1,19846 ,37263 ,36406 ,56118 ,93137 ,96912 ,39089 ,59205 ,5583 ,07368 ,7468 ,19817 ,37292 ,36434 ,56150 ,93127 ,96907 ,39122 ,59243 ,5561 ,07380 ,7447 ,19788 ,37321 ,36461 ,56182 ,93116 ,96903 ,39156 ,59280 ,5539 ,07393 »7427 Д9759 ,3735° ,36488 ,56215 ,93106 ,96898 ,39190 ,59317 ,5517 ,07405 ,7407 ,19730 0,37379 0,36515 9,56247 0,93095 9,96893 0,39223 9,59354 2,5495 1,07417 2,7386 1,19700 ,37408 ,36542 ,56279 ,93084 ,96888 ,39257 ,59391 ,5473 ,07429 ,7366 ,19671 ,37437 ,36569 ,56311 ,93°74 ,96883 ,39290 ,59429 ,5452 ,07442 ,7346 ,19642 ,37466 ,36596 ,56343 ,93063 ,96878 ,39324 ,59466 ,5430 ,07454 ,7325 ,19613 ,37495 ,36623 ,56375 ,93052 ,96873 ,39357 ,595°3 >54°8 ,07466 ,7305 ,19584 o,3752S 0,36650 9,56408 0,93042 9,96868. 0,39391 9,59540 2,5386 1,07479 2,7285 1Д9555 •37554 ,36677 ,56440 ,93031 ,96863 ,39425 ,59577 ,5365 ,07491 ,7265 ,19526 ,37583 ,36704 ,56472 ,93020 ,96858 ,39458 ,59614 ,5343 ,07503 ,7245 ,19497 ,37612 ,36731 ,56504 ,93010 ,96853 ,39492 ,59651 ,5322 ,07516 ,7225 ,19468 ,37641 ,36758 ,56536 ,92999 ,96848 ,39526 ,59688 ,5300 ,07528 ,7205 ,19439 0,37670 0,36785 9,56568 0,92988 9,96843 0,39559 9,59725 2,5279 1,07540 2,7185 1,19410 .37699 ,36812 ,56599 ,92978 ,96838 ,39593 ,59762 ,5257 ,07553 ,7165 ,19381 ,37728 ,36839 ,56631 ,92967 ,96833 ,39626 ,59799 ,5236 ,07565 ,7145 ,19351 ,37757 ,36867 ,56663 ,92956 ,96828 ,39660 ,59835 ,5214 ,07578 ,7125 ,19322 ,37786 ,36894 ,56695 ,92945 ,96823 ,39694 ,59872 ,5193 ,07590 ,7105 ,19293 0,37815 0,36921 9,56727 0,92935 9,96818 0,39727 9,59909 2,5172 1,07602 2,7085 1,19264 ,37845 -36948 ,56759 ,92924 ,96813 ,39761 ,59946 ,5150 ,07615 ,7065 ,19235 »37874 ,36975 ,5679° ,92913 ,96808 ,39795 ,59983 ,5I29 ,07627 ,7046 ,19206 ,37903 ,37002 ,56822 ,92902 ,96803 ,39829 ,60019 ,5108 ,07640 ,7026 ,19177 ,37932 ,37029 ,56854 ,92892 ,96798 ,39862 ,60056 ,5086 ,07652 .7006 ,19148 o,3796i 0,37056 9,56886 0,92881 9,96793 0,39896 9,60093 2,5065 1,07665 2,6986 1,19119 ,37990 ,37083 ,56917 ,92870 ,96788 ,39930 ,60130 ,5044 ,07677 ,6967 ,19089 ,38019 ,37110 ,56949 ,92859 ,96783 ,39963 ,60166 ,5023 ,07690 ,6947 ,19061 ,38048 ,37137 ,56980 ,92849 ,96778 ,39997 ,60203 ,5002 ,07702 ,6927 ,19031 ,38077 ,37164 ,57012 ,92838 ,96772 ,40031 ,60240 ,4981 ,07715 ,6908 ,19002 0,38106 0,37191 9,57044 0,92827 9,96767 0,40065 9,60276 2,4960 1,07727 2,6888 1,18973 ,38135 ,37218 ,57075 ,92816 ,96762 .40098 ,60313 ,4939 ,07740 ,6869 ,18944 ,38165 ,37245 ,57Ю7 .92805 ,96757 ,40132 ,60349 ,4918 ,07752 ,6849 ,18915 ,38194 ,37272 ,57138 ,92794 ,96752 ,40166 ,60386 ,4897 ,07765 ,6830 ,18886 ,38223 ,37299 ,57169 ,92784 ,96747 ,40200 .60422 ,4876 ,07778 ,6811 ,18857 0,38252 0,37326 9,57201 0,92773 9,96742 0,40234 9 60459 2,4855 107790 2,6791 1,18828 ,38281 ,37353 ,57232 ,92762 ,96737 ,40267 ,60495 ,4834 ,07803 ,6772 ,18799 ,3831° ,3738o ,57264 ,92751 ,96732 ,40301 ,60532 ,4813 ,07816 ,6752 ,18770 ,38339 ,37407 ,57295 ,9274° ,96727 ,40335 ,60568 ,4792 ,07828 ,6733 ,18741 ,38368 ,37434 ,57326 ,92729 ,96722 ,40369 ,60605 ^772 ,07841 ,6714 ,18711 60 59 58 57 56 55 54 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 1 о COS X | \g COS X sin x Igsin x ctg x lg ctg x tgx cosec x\ sec x P x 68°
22 -1 p sin x Igsinjf 1 cos л: |u cos x \ tg* 1 Igtg* C\Cf V" ЧРГ j? ^ I li Л 1 O^l> •* cosec x p 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 51 °.38397 0,37461 9,57358 0,92718 9-967i? 0,40403 9.60641 24751 i»°7853 2,6695 1.18682 ,38426 ,37488 ,57389 ,92707 .96711 »4°43б ,60677 .473° ,07866 ,6675 ^8653 i38455 ,375!5 ,57420 ,92697 ,96706 ,4047° ,60714 ,47°9 ,о?879 -6656 ,18624 ,38484 ,37542 '57451 ,92686 ,96701 ,40504 ,60750 ,4689 ,07892 ,6637 ,18595 -38514 ,37569 ,57482 ,92675 ,96696 ,4°538 ,60786 ,4668 ,07904 ,66i8 ,18566 0..38543 °i37595 9,575*4 0,92664 9,96691 0,40572 9-60823 2,4648 1,07917 2,6599 1,1853? ,38572 ,37622 ,57545 ,92653 ,96686 ,40606 ,60859 ,4627 ,0793° ,6s80 ,18508 ,38601 ,37649 ,57576 ,92642 ,96681 ,40640 ,60895 ,4606 ,07943 ,6561 ,18479 ,38630 ,37676 ,57607 ,92631 ,96676 ,40674 ,60931 ,4586 ,07955 ,6542 ,1845° ,38659 >377°3 ,57638 ,92620 ,96670 .4°7°7 ,60967 ,4566 ,07968 ,6523 ,18421 0,38688 0,3773° 9-57б6д 0,92609 9.96665 0,40741 9-61004 2,4545 1.07981 2,65°4 1,18392 ,38717 -37757 »577°о -92598 ,96660 ,40775 ,61040 ,4525 ,о?994 ,6485 »183б2 ,38746 ,37784 .57731 ,92587 ,96655 ,40809 ,61076 ,4504 ,о8оо6 ,6466 ,18333 ,38775 >378и ,57762 ,92576 ,96650 ,40843 ,6и12 ,4484 ,08019 ,6447 .18304 ,38804 ,37838 ,57793 ,92565 .96645 4°877 ,61148 ,4464 ,08032 ,6429 ,18275 0,38834 о,378б5 9.57824 0,92554 9.96640 0,40911 9,61184 2,4443 1,08045 2,6410 1,18246 ,38863 ,37892 ,57855 ,92543 -9ббз4 ,4°945 ,61220 ,4423 ,08058 ,6391 ,18217 ,38892 ,379*9 .57885 .92532 ,96629 ,40979 .61256 ,44°3 ,08071 ,6372 ,18188 ,38921 ,37946 ,57916 ,92521 ,96624 ,41013 ,61292 ,4383 ,08084 ,6354 -I8l59 -38950 '37973 ,57947 -92510 ,96619 4*°47 ,61328 ,4362 ,08097 ,6335 ,18130 °,38979 0,37999 9,5797е 0,92499 9,96614 0,41081 9-61364 2,4342 1,08109 2,6316 1,18101 ,39008 ,38026 ,58008 ,92488 ,95608 ,4I]CI5 ,61400 ,4322 ,08122 ,6298 ,18072 ,39037 ,38053 ,58039 .92477 ,96603 ,4И49 ,61436 ,43°2 ,08135 ,6279 ,18042 ,39066 .38080 ,58070 ,92466 ,96598 ,41183 ,61472 ,4282 ,08148 ,6260 ,18013 ,39095 ,38107 ,58101 .92455 ,96593 ,4*217 ,61508 ,4262 ,08161 ,6242 ,17984 0,39124 0,38134 9,58131 0,92444 9,96588 0,41251 9,61544 2,4242 1,08174 2,6223 т, 17955 ,39154 -38161 ,58162 ,92432 ,96582 ,41285 ,61579 ,4222 ,08187 ,6205 ,17926 ,39183 ,38188 ,58192 ,92421 ,96577 ,41319 ,61615 ,4202 ,08200 ,6186 ,17897 ,39212 ,38215 ,58223 ,92410 ,96572 ,41353 ,61651 ,4182 ,08213 ,6168 ,17868. ,39241 ,38241 ,58253 ,92399 ,96567 ,41387 ,61687 ,4162 ,08226 ,6150 ,17839 0,39270 0,38268 9,58284 0,92388 9,96562 0,41421 9,61722 2,4142 1,08239 2,6131 1,17810 ,39299 ,38295 ,58314 ,92377 ,96556 ,41455 ,61758 ,4122 ,08252 ,6113 ,17781 ,39328 ,38322 ,58345 ,92366 ,96551 ,4149° ,6i794 -4102 ,08265 ,6095 ,17752 ,39357 ,38349 ,58375 ,92355 ,96546 ,41524 ,61830 ,4083 ,08278 ,6076 ,17722 ,39386 ,38376 ,58406 ,92343 ,96541 ,41558 ,61865 .4063 ,08291 ,6058 ,17693 o,394i5 o-38403 9<5843б 0,92332 9,96535 0,41592 9,61901 2,4043 1,08305 2,6040 1,17664 ',39444 ,38430 ,58467 ,92321 ,9653° ,41626 ,61936 4023 ,08318 ,6022 ,17635 ,39474 ,38456 ,58497 ,9231° ,96525 ,41660 ,61972 ,4004 ,08331 ,6003 ,17606 .39503 ,38483 t58527 ,92299 -96520 ,41694 ,62008 ,3984 ,08344 ,5985 Д7577 ,39532 ,38510 ,58557 ,92287 ,96514 ,41728 ,62043 ,3964 ,08357 ,5967 Д7548 o,3956i 0,38537 9,58588 0,92276 9,96509 0,41763 9,62079 2,3945 1,08370 2,5949 1,17519 ,39590 ,38564 ,58618 ,92265 ,96504 ,41797 ,62114 ,3925 ,08383 ,5931 Д749° ,39619 ,38591 ,58648 ,92254 ,96498 ,41831 ,62150 ,3906 ,08397 ,5913 ,17461 ,39648 ,38617 ,58678 ,92243 ,96493 ,41865 ,62185 ,3886 ,08410 ,5895 ,17432 »39б77 -38644 ,58709 ,92231 ,96488 ,41899 ,62221 ,3867 ,08423 ,5877 ,174015 0,39706 0,38671 9,58739 0,92220 9,96483 0,41933 9,62256 2,3847 1,08436 2,5859 1,17373 ,39735 -38698 ,58769 ,92209 ,96477 ,41968 .62292 ,3828 ,08449 ,5841 ,17344 ,39764 -38725 ,58799 -92198 ,96472 ,42002 .62327 ,3808 ,08463 ,5823 ,17315 ,39794 ,38752 ,58829 ,92186 ,96467 ,42036 ,62362 ,3789 ,08476 ,5805 ,17286 ,39823 ,38778 ,58859 ,92175 ,96461 ,42070 ,62398 ,3770 • ,08489 ,5788 50 0,39852 0,38805 9,58889 0,92164 9,96456 0,42105 9,62433 2,3750 1,08503 2,5770 1,17228 e' ,39881 ,38832 ,58919 ,92152 ,96451 42139 ,62468 ,3731 ,08516 ,5752 ,17199 7*J*S *\J \J Tv* -^ -^ T-^ *-* ».X T4J JT^— O-? j^—— -|-— — T^j У О '^"-'O^4' '*_! 1«J— »•*• / ^УУ 52 ,399*o .38859 ,58949 .92*4* .96445 ,42173 ,62504 ,3712 ,08529 ,5734 ,17170 53 ,39939 ,38886 ,58979 ,92130 ,96440 ,42207 ,62539 ,3693 ,08542 ,5716 ,17141 54 ,39968 ,38912 ,59009 ,92119 ,96435» 42242 ,62574 ,3673 ,08556 ,5699 ,17112 55 0,39997 0,38939 9,59039 0,92107 9,96429 042276 9,62609 2,3654 1,08569 2,5681 1,17083 56 40026 ,38966 ,59069 ,92096 ,96424 42310 ,62645 ,3635 ,08582 ,5663 ,17053 J? ,40055 ,38993 -59098 ,92085 ,96419 42345 ,62680 ,3616 ,08596 ,5646 ,17024 58 40034 ,39020 ,59128 ,92073 ,96413 42379 ,62715 ,3597 ,08609 ,5628 ,16995 59 4°**3 -39046 ,59*58 ,92062 ,96408 42413 ,62750 ,3578 ,08623. ,5611 ,16966 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 18 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 P cos x Ig COS X sin x I Ig sin x I ctg x IgCtgAT tg *; cosec x ., sec* |p | x 67°
64 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 23° sin* Igsin.*:) cos x Igcosjc) tgx I lg tg x I ctg x I sec* jcosecxj p I 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 55 ДВ 57 58 59 0,40143; 0,39073 9,59188 0,92050 9,96403 0,42447 9,62785 2,3559 1,08636 2,5593 1,16937 ,40172 ,39100 ,59218 ,92039 ,96397 ,42482 ,62820 ,3539 ,08649 .5570 ,16908 ,40201 ,39127 ,59247 ,92028 ,96392 ,42516 «,62855 ,3520 ,08663 ,555s .16879 ,40230 ,39153 ,59277 ,92016 ,96387 ,42551 ,62890 ,3501 ,08676 ,5541 ,16850 ,40259 ,39180 ,59307 ,92005 ,96381 ,42585 ,62926 ,3483 ,08690 ,5523 ,16821 0,40288 0,39207 9,59336 0,91994 9,96376 0,42619 9,62961 2,3464 1,08703 2,5506 1,16792 40317 ,39234 ,59366 ,91982 ,96370 ,42654 ,62996 ,3445 ,08717 ,5488 ,16763 ,40346 ,39260 ,59396 ,91971 ,96365 ,42688 ,63031 ,3426 ,08730 ,5471 ,16733 «4°375 .39287 ,59425 .91959 »9бз6о ,42722 ,63066 ,3407 ,08744 ,5454 ,16704 ,40404 ,39314 ,59455 .91948 ,96354 ,42757 .631°! ,3388 ,08757 ,5436 .16675 0,40433 0,39341 9.59484 0,91936 9.96349 0,42791 9,63135 2,3369 1,08771 2,5419 1,16646 ,40463 ,39367 ,59514 ,91925 '96343 ,42826 ,63170 ,3351 ,08784 ,5402 ,16617 ,40492 ,39394 ,59543 ,9!9i4 «96338 ,42860 ,63205 ,3332 ,08798 ,5384 ,16588 ,40521 ,39421 ,59573 ,9i9°2 ,96333 ,42894 ,63240 ДОЗ .°88ii ,5367 ,16559 ,40550 ,39448 ,59602 ,91891 ,96327 ,42929 .63275 .3294 ,08825 ,5350 ,16530 0,40579 0,39474 9,59632 0,91879 9-96322 0,42963 9,63310 2,3276 1,08839 2,5333 1,16501 ,40608 ,39501 ,59661 ,91868 ,96316 ,42998 ,63345 ,3257 ,08852 ,5316 ,16472 ,40637 ,39528 ,59690 ,91856 ,963" ,43032 ,63379 ,3238 ,08866 ,5299 ,16443 ,40666 ,39555 ,59720 ,91845 ,96305 ,43067 ,63414 ,3220 ,08880 ,5282 ^16413 40695 ,39581 ,59749 ,91833 -96300 ,43101 ,63449 ,3201 ,08893 ,5264 ,16384 0,40724 0,39608 9,59778 0,91822 9,96294 0,43136 9,63484 2,3183 1,08907 2,5247 1,16355 ,40753 ,39635 .598o8 ,91810 ,96289 ,4317° ,635*9 ,3*64 ,08921 ,5230 ,16326 ,40783 ,39661 ,59837 ,91799 ,96284 ,43205 ,63553 ,3146 ,08934 '52i§ ,16297 ,40812 ,39688 ,59866 ,91787 ,96278 ,43239 ,63588 ,3127 ,08948 -5IQ6 ,16268 ,40841 ,39715 ,59895 ,91775 ,96273 ,43274 -63623 ,3109 ,08962 ,5180 ,16239 0,40870 0,39741 9,59924 0,91764 9,96267 0,43308 9,63657 2,3090 1,08975 2,5163 1,16210 ,40899 ,39768 ,59954 .91752 ,96262 ,43343 ,63692 ,3072 ,08989 ,5146 ,16181 ,40928 ,39795 ,59983 ,9i74i ,96256 ,43378 ,63726 ,3053 ,09003 ,5129 ,1615? ,4°957 ,39822 ,60012 ,91729 ,96251 ,43412 ,63761 ,3035 ,09017 ,5112 ,16123 ,40986 ,39848 ,60041 ,91718 ,96245 ,43447 ,6379б ,3017 ,09030 ,5°95 ,16093 0,41015 0,39875 9,60070 0,91706 9,96240 o,4348i 9,6383° 2,2998 1,09044 2,5078 1,16064 ,41044 ,39902 ,60099 ,91694 ,96234 ,435J6 ,63865 ,2980 ,09058 ,5062 ,16035 ,41073 ,39928 ,60128 ,91683 ,96229 ,4355° ,63899 ,2962 ,09072 ,5045 ,16006 ,41103 ,39955 ,60157 ,91671 ,96223 ,43585 ,63934 ,2944 ,09086 ,5028 ,15977 ,41132 ,39982 ,60186 ,91660 ,96218 ,43620 ,63968 ,2925 ,09099 ,5012 ,15948 0,41161 0,40008 9,60215 0,91648 9,96212 0,43654 9,64003 2,2907 1,09113 2,4995 1,15919 ,41190 ,40035 ,60244 ,91636 ,96207 ,43689 ,64037 ,2889 ,09127 ,4978 ,15890 ,41219 ,40062 ,60273 ,91625 ,96201 ,43724 ,64072 ,2871 ,0914; ,4962 ,15861 ,41248 ,40088 ,60302 ,91613 ,96196 ,43758 ,64106 ,2853 ,09155 ,4945 ,15832 ,41277 ,40115 ,60331 ,91601 ,96190 43793 ,6414° ,2835 ,09169 ,4928 ,15803 0.41306 0,40141 9,60359 0,91590 9,96185 0,43828 9,64175 2,2817 1,09183 2,4912 1,15774 ,41335 ,40168 ,60388 ,91578 ,96179 ,43862 ,64209 ,2799 ,09197 ,4895 ,15744 ,41364 ,40195 ,60417 ,91566 ,96174 ,43897 .64243 ,2781 ,09211 ,4879 ,15715 .41393 ,40221 ,60446 ,91555 ,96168 ,43932 ,64278 ,2763 ,09224 ,4862 ,15686 ,41422 ,40248 ,60474 ,91543 ,96162 ,43966 ,64312 ,2745 ,09238 ,4846 ,15657 0,41452 0,40275 9,60503 0,91531 9,96157 0,44001 9,64346 2,2727 1,09252 2,483° i;i5628 ,41481 ,40301 ,60532 ,91519 ,96151 ,44036 ,64381 ,2709 ,09266 ,4813 J5599 ,41510 ,40328 ,60561 ,91508 ,96146 ,44°7i -64415 ,2691 ,09280 ,4797 Д5570 ,41539 ,40355 ,60589 ,91496 ,96140 ,44Ю5 ,64449 ,2673 ,09294 ,4780 ,15541 ,41568 ,40381 ,60618 ,91484 ,96135 ,4414° ,64483 ,2655 ,09308 ,4764 Д5512 0,41597 0,40408 9,60646 0,91472 9,96129 0,44175 9,64517 2,2637 1,09323 2,4748 1,15483 ,41626 ,40434 ,60675 ,91461 ,96123 .44210 ,64552 ,2620 ,09337 ,4731 ,15454 ,41655 ,40461 ,60704 ,91449 ,96118 ,44244 ,64586 ,2602 ,09350 ,4715 ,15424 ,41684 ,40488 ,60732 ,91437 ,96112 ,44279 ,64620 ,2584 ,09365 ,4699 Д5395 ,41713 ,40514 ,60761 ,91425 ,96107 ,44314 ,64654 ,2566 ,09379 ,4683 ,15366 0,41742 0,40541 9,60789 0,91414 9,96101 0,44349 9,64688 2,2549 1,09393 2,4667 i, 15337 ,41772 ,40567 ,60818 ,91402 ,96095 ,44384 ,64722 ,2531 ,09407 ,4650 ,15308 ,41801 ,40594 ,60846 ,91390 ,96090 ,44418 ,64756 ,2513 ,09421 ,4634 ,15279 ,41830 ,40621 ,60875 ,91378 ,96084 ,44453 ,64790 ,2496 ,09435 ,4618 ,15250 ,41859 ,40647 ,60903 ,91366 ,96079 ,44488 ,64824 ,2478 ,09449 ,4602 ,15221 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 p 1 cos x 1 ]g cos лг| sin x Igsin л: ..ctg * |lgctgjc tgx cosec x secx p I x 66°
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 65 24° X ' 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 65 56 57 58 59 i р [ sin x 0,41888 0,40674 ,419*7 4°700 41946 4°727 4*975 4°753 ,42004 4o78o 0,42033 0,40806 42062 ,40833 ,42092 4°86o 421 21 4°886 42150 4°9*3 0,42179 0,40939 ,42208 40966 42237 ,4°992 ,42266 4*о*9 42295 .4*°45 0.42324 0,41072 42353 4*098 42382 4U25 ,42412 4**5* 4244* 4**78 0,4247° 0,41204 42499 4*23* 42528 4*257 42557 4*284 ,42586 413*о 0,42615 0,41337 ,42644 4*3бз 42673 4*390 ,42702 4*4*6 4273* 4*443 0,42761 041469 42790 4*496 .42819 4*522 42848 4*549 42877 4*575 042906 0,41602 42935 4*628 42964 ,4*655 42993 4*68i 43022 4*707 043°5! 0,41734 43°8i 4*760 43**° ,4*787 43*39 4*8*3 43*68 41840 о,43*97 041866 ,43226 4*892 43255 4*9*9 ,43284 4*945 433*3 4*972 0,43342 0,41998 4337* 42024 434°* 4205* 4343° ,42077 43459 42*04 043488 0,42130 435*7 42156 43546 42*83 43575 ,42209 ,43604 42235 Igsin.* CQSJC 9,60931 0,91355 ,60960 ,91343 ,60988 ,9133* ,61016 ,9*3*9 ,61045 ,9*307 9,61073 0,91295 ,61101 ,91283 ,6lI29 :9*272 ,61158 ,9*260 ,6и86 ,91248 9,61214 0,91236 ,61242 ,91224 ,61270 ,91212 ,61298 ,91200 ,61326 ,91188 9,61354 0,91176 ,61382 ,91164 ,61411 ,9**52 ,61438 ,9**4° ,61466 ,91128 9,61494 0,91116 ,61522 ,91104 ,61550 ,91092 ,61578 ,91080 ,61606 .91068 9,61634 0,91056 ,61662 ,91044 ,61689 ,9*°32 ,61717 ,9*020 •6*745 ,9*°°8 9,61773 0,90996 ,6i8oo ,90984 ,61828 ,90972 ,61856 ,90960 ,61883 ,90948 9,61911 0,90936 ,61939 ,90924 .61966 ,909** ,61994 -9о899 ,62021 ,90887 9,62049 0,90875 ,62076 ,90863 ,62104 ,9085* ,62131 ,90839 ,62159 ,90826 9,62186 0,90814 ,62214 ,90802 62241 ,9079° ,62268 ,90778 ,62296 ,90766 9,62323 0,90753 ,62350 ,9074* ,62377 .90729 ,62405 .90717 ,62432 .90704 9,62459 0,90692 .62486 ,90680 ,62513 ,90668 ,62541 ,90655 ,62568 ,90643 lg COS* 9,96073 ,96067 ,96062 ,96056 ,96050 9,96045 ,96039 ,96034 ,96028 ,96022 9,96017 ,96011 ,96005 ,96000 ,95994 9.95988 ,95982 ,95977 ,9597* ,95965 9,959бо ,95954 .95948 ,95942 •95937 9.9593* ,95925 ,95920 .959*4 ,95908 9,95902 .95897 ,95891 .95885 ,95879 9-95873 ,95868 ,95862 •95856 .9585° 9.95844 -95839 .95833 .95827 ,95821 9.958*5 ,958*0 ,95804 ,95798 ,95792 9,95786 ,9578о ,95775 ,95769 -95763 9,95757 ,9575* .95745 .95739 .95733 \gx o,44523 44558 44593 44627 ,44662 0,44697 44732 ,44767 44802 44837 044872 44907 ,44942 44977 .45012 0,45047 45082 45**7 45*52 45*87 0,45222 45257 45292 45327 45362 0,45397 45432 45467 455°2 45538 °, 45573 45608 45643 45678 457*3 o,45748 45784 458*9 45854 45889 Q45924 45960 •45995 46030 46065 0,46101 46136 46171 ,46206 ,46242 0,46277 463*2 ,46348 46383 ,46418 0,46454 ,46489 46525 ,46560 46595 Igtg x 9,64858 ,64892 ,64926 ,64960 ,64994 9,65028 ,65062 ,65096 ,65*30 ,65164 9,65*97 ,6523* ,65265 65299 ,65333 9,65366 ,65400 ,65434 ,65467 ,655°* 9.65535 ,65568 ,65602 ,65636 ,65669 9 65703 ,65736 ,65770 65803 ,65837 9,65870 ,65904 ,65937 ,65971 ,66004 9,66038 ,66071 ,66104 ,66138 ,66171 9,66204 ,66238 ,66271 ,66304 ,66337 9,66371 ,66404 ,66437 ,66470 ,66503 9,66537 ,66570 ,66603 ,66636 ,66669 9,66702 66735 ,66768 .66801 ,66834 cigx 2,2460 ,2443 ,2425 ,2408 ,2390 2,2373 >2355 ,2338 ,2320 ,2303 2,2286 ,2268 .2251 ,2234 ,2216 2,2199 /2182 ,2165 ,2148 ,2130 2,2113 .2096 ,2079 ,2062 ,2045 2,2028 ,2011 Д994 Д977 ,1960 2, 1943 Д926 Д909 ,1892 ,I876 2,1859 ,1842 Д825 ,I808 Д792 2,1775 Д758 . Д742 ,*725 ,1708 2,1692 .1675 Д659 .1642 ,1625 2,l6oQ Д592 Д576 ,*560 Д543 2,1527 Д5*° Д494 Д478 ,1461 sec x 1,09464 ,09478 ,09492 ,09506 ,09520 *,09535 ,°9549 ,09563 ,09577 ,09592 1,09606 ,09620 .09635 ,09649 ,09663 1,09678 ,09692 ,09707 ,09721 ,09735 1,09750 ,09764 ,09779 ,09793 ,09808 1,09822 .09837 ,0985* ,09866 ,09880 1,09895 ,09909 ,09924 ,09939 .09953 1,09968 09982 ,09997 ,10012 ДО026 1,10041 ,10056 ,10071 ,I0085 ДО1ОО 1,10115 ,10130 ,10144 .10159 ,10174 1,10189 ,10204 ,10218 ,10233 ,10248 1,10263 ,10278 ,10293 ,10308 ,10323 cosec x 2,4586 457° 4554 ,4538 4522 2,4506 ,4490 4474 445s 4442 2,4426 44** 4395 4379 ,43бЗ 2,4348 -4332 43*6 .43°° .4285 2,4269 4254 4238 ,4222 ,4207 2,4*9* ,4176 4160 4*45 ,4*3° 24114 4°99 ,4083 4068 4°53 2,4038 ,4022 4007 ,3992 ,3977 2,3961 ,3946 ,393* ,39*6 ,3901 2,3886 ,3871 ,3856 ,384* ,3826 2,3811 ,3796 .378* .3766 ,375* 2,3736 ,372* 3706 ,3692 ,3677 P 1,15192 ,*5*63 ,*5*34 ,*5*°4 Д5075 1,15046 .*5°*7 ,14988 ,*4959 ,*4930 i, 14901 ,14872 Д4843 ,14814 Д4785 1Д4755 ,14726 ,14697 ,14668 ,*4б39 1,14610 Д4581 ,*4552 Д4523 Д4494 1Д4465 Д4435 ,14406 ,*4377 Д4348 *Д43*9 ,14290 ,14261 Д4232 Д4203 *Д4*74 ,*4*45 Д4**5 ,14086 >*4°57 1,14028 Д3999 Д3970 Д394* .13912 1,13883 Д3854 ,13825 Д3795 ,13766 *,*3737 ,13708 ,*3б79 ,13650 ,13621 *,i3592 Д3563 Д3534 ,*35°5 , *3475 i 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 57 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 i | р [ cos x [ lgcos.y| sin л- Igsinjtr ctg* |lgctg;»r tg x j cosec x\ sec x | p j x __
66 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 25° X 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 Р °43бЗЗ 43662 43691 43720 4375° 0,43779 438о8 ,43837 43866 43895 0,43924 43953 43982 ,44011 ,44040 0,44070 44099 ,44128 44*57 ,44186 044215 44244 44273 ,443°2 44331 0,44360 4439° 44419 44448 44477 о,445сб ,44535 44564 44593 ,44622 0,44651 ,44680 447Ю 44739 44768 0,44797 ,44826 44855 ,44884 44913 0,44942 44971 ,45000 45029 45°59 о45°88 ,45* *7 45146 ,45J75^ ',45204 0,45233 45262 45291 45320 45349 Р sin л: 0,42262 ,42288 42315 42367 0,42394 ,42420 42446 42473 42499 0.42525 42552 42578 ,42604 42631 0,42657 ,42683 42709 42736 ,42762 0,42788 42815 ,42841 ,42867 ,42894 0,42920 42946 42972 42999 43°25 0.43051 43077 ,43104 4313° 43156 0,43182 43209 43235 43261 43287 0,43313 43340 43366 43392 43418 о,43445 43471 43497 43523 43549 о,43575 ,43602 43628 ' 43654 ,43680 о,437°6 43733 43759 43785 43811 cos л ]g sin л: 9-62595 ,62622 ,62649 ,62676 ,62703 9,62730 ,62757 ,62784 ,62811 ,62838 9,62865 ,62892 ,62918 ,62945 ,62972 9,62999 ,63026 ,63052 ,63079 ,63106 9,63133 ,63*59 ,63186 ,63213 ,63239 9,63266 ,63292 ,63319 ,63345 ,63372 9,63398 ,63425 ,63451 .63478 ,635°4 9,63531 ,63557 ,63583 ,63610 ,63636 9,63662 ,63689 ,63715 ,63741 ,63767 9,63794 ,63820 ,63846 ,63872 ,63898 9,63924 ,6395° ,63976 ,64002 ,64028 9,б4°54 ,64080 ,64106 ,64132 ,64158 IgCOSJCJ cos x 0,90631 ,90618 ,90606 ,90594 ,90582 0,90569 ,90557 ,90545 ,90520 0,90507 ,90495 ,90483 ,90470 ,90458 0,90446 .90433 ,90421 ,90408 ,90396 0,90383 ,90371 ,90358 ,90346 ,90334 0,90321 ,90309 ,90296 ,90284 ,90271 0,90259 ,90246 ,90233 ,90221 ,90208 0,90196 ,90183 ,90171 ,90158 ,90146 0,90133 ,90120 ,90108 ,90095 ,90082 0,90070 ,90057 ,90045 ,90032 ,90019 0,90007 ,89994 ,89981 ,89968 ,89956 0,89943 ,89930 ,89918 ,89905 ,89892 sin А" lg COS X 995728 ,95722 •95716 ,95710 ,95704 ,95692 ,95686 ,95680 ,95674 9,95668 ,95663 ,95657 i95645 9,95639 ,95633 ,95627 ,95621 ,956i5 9.95609 .95597 ,95591 ,95585 9,95579 ,95573 ,95567 ,95561 ,95555 9,95549 ,95543 ,95537 ,95531 ,95525 9,95519 ,95513 ,95507 ,955oo ,95494 9,95488 ,95482 ,95476 ,9547° ,95464 9,95458 ,95452 ,95446 ,95440 ,95434 9,95427 ,95421 >954i5 ,95409 ,95403 9,95397 ,95391 ,95384 ,95378 ,95372 Igsin* tgx 0,46631 ,46666 ,46702 46737 46773 0,46808 46843 ,46875 ,46914 ,46950 0,46985 47021 47056 ,47092 ,47128 0,47163 47193 47234 ,47270 47305 047341 47377 ,47412 47448 47483 0,47519 47555 47590 ,47626 ,47662 0,47698 47733 47769 47805 ,47840 0,47876 ,47912 47948 ,47984 ,48019 0,48055 ,48091 48127 ,48163 ,48198 0,48234 ,48270 ,48306 ,48342 48378 0,48414 4845° ,48486 ,48521 48557 0,48593 ,48629 48665 ,48701 48737 ctgx | lg tg x / 9,66867 ,66900 ,66933 ,66966 ,66999 9,67032 ,67065 ,67098 ,67131 ,67163 9,67196 ,67229 ,67262 ,67295 ,67327 9,67360 ,67393 ,67426 ,67458 ,67491 9,67524 •67556 ,67589 ,67622 ,67654 9,67687 ,67719 ,67752 ,67785 ,67817 9,67850 ,67882 ,67915 ,67947 ,67980 9,68012 ,68044 ,68077 ,68109 ,68142 9,68174 ,68206 ,68239 ,68271 ,68303 9,68336 ,68368 ,68400 ,68432 ,68465 9,68497 ,68529 ,68561 ,68593 ,68626 9,68658 ,68690 ,68722 ,68754 ,68786 lg ctg л ctg.v 2Д445 ,1429 Д413 Д396 ,1380 2,1364 Д348 ДЭЗ2 Д315 ,1299 2.1283 ,1267 ,1251 ,1235 ,1219 2,1203 ,1187 ,1171 Д155 ,H39 2,1123 ,1107 ,1092 ,1076 ,1060 2,1044 ,1028 ,1013 ,°997 ,0981 2,0965 ,095° ,0934 ,0918 ,0903 2,0887 ,0872 ,0856 ,0840 ,0825 2,0809 ,0794 ,0778 ,0763 ,0748 2,0732 ,0717 ,0701 ,0686 ,0671 2,0655 ,0640 ,0625 ,0609 ,°594 2,0579 ,0564 .0549 ,0533 ,0518 tgx I , sec x 1,10338 ,i°353 ,10368 ,10383 ,10398 1,10413 ,10428 Д0443 ,10458 ,10473 1,10488 ,10503 ,10518 . ,10533 ,i°549 1,10564 ,10579 ,10594 ,10609 ,10625 1,10640 ,10655 ,10670 ,10686 ,10701 1,10716 ,10731 ,10747 ,10762 ,10777 1,10793 ,10808 ,10824 ,10839 ,10854 1,10870 ,10885 ,10901 ,10916 ,10932 1,10947 ,10963 ,10978 ,10994 ,11009 1,11025 ,11041 ,11056 ,11072 ,11087 1,11103 ,11119 ДИ34 ,11150 ,11166 1,11181 ,11197 ,11213 ,11229 ,11244 cosec x | cosec x 2,3662 ,3647 ,3633 ,3618 ,3603 2,3588 ,3574 ,3559 ,3545 ,3530 2,3515 >3501 ,3486 ,3472 ,3457 2,3443 ,3428 ,3414 ,34°o ,3385 2,3371 ,3356 ,3342 ,3328 ,3314 2,3299 ,3285 ,3271 ,3257 ,3242 2,3228 ,3214 ,3200 ,3186 ,3172 2,3158 ,3144 ,313° ,3115 ,3101 2,3088 ,3074 ,3060 ,3046 ,3032 2,3018 ,3004 ,2990 ,2976 ,2962 2,2949 ,2935 ,2921 ,2907 ,2894 2,2880 ,2866 ,2853 ,2839 ,2825 sec л: P 1Д3446 Д3417 Д3388 Д3359 ДЗЗЗО 1,13301 ,13272 Д3243 ,13214 ,13185 1,13156 ,13126 Д3097 ,13068 Д3039 1,13010 ,12981 ,12952 ,12923 ,12894 1,12865 ,12836 ,12806 ,12777 ,12748 1,12719 ,12690 ,12661 ,12632 ,12603 1,12574 ,12545 ,12516 ,12486 Д2457 1,12428 Д2399 ,12370 ,12341 ,12312 1,12283 ,12254 ,12225 ,12196 ,12166 1,12137 ,12108 ,12079 ,12050 ,12021 1,11992 ,11963 ,11934 Д1905 ,11876 1,11847 ,11817 ,11788 ,59 ,1173° P r 60 59 58 57 56 55 '54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 x 64*
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ Ь7 26 * ' 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 ?9 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 1 р 045379 45408 45437 45466 45495 0,45524 ,45553 45582 45би ,45640 0,45669 45699 45728 45757 45786 0,458*5 45844 45873 ,459°2 4593* 0,45960 45989 ,46019 ,46048 ,46077 0,46106 46*35 46164 ,46*93 ,46222 0,46251 ,46280 ,46309 46339 ,46368 о,4б397 ,46426 46455 46484 4б5*3 0,46542 4657* ,46600 ,46629 46658 0,46688 ,46717 ,46746 46/75 ,46804 046833 ,46862 ',4689* ,46920 ,46949 046978 ,47008 ,-47037 ,47066 •47095 Р sin А: 043837 43863 43889 439*6 43942 0,43968 43994 ,44020 ,44046 ,44072 0,44098 ,44*24 44*5* 44*77 44203 0,44229 44255 ,44281 ,443°7 44333 0,44359 ,44385 ,444** 44437 ,44464 0,4449° 445*6 ,44542 44568 44594 0,44620 44б4б 44672 ,44698 44724 0,4475° 44776 ,44802 ,44828 44854 0,44880 449°6 ,44932 ,44958 ,44984 0,45010 ,45036 ,45062 45088 45**4 о,45*4о 45*66 ,45*92 ,452*8 ,45243 0,45269 ,45295 4532Т -45347 •45373 cos лг 1 lg sin x 9,64*84 ,64210 ,64236 ,64262 ,64288 9.643*3 ,64339 ,64365 ,6439* ,644*7 9,64442 ,64468 ,64494 ,645*9 ,64545 9,6457* ,64596 ,64622 ,64647 ,64673 9,64698 ,64724 ,64749 ,64775 ,64800 9*64826 ,6485* ,64877 ,64902 ,64927 9,64953 ,64978 ,65003 ,65029 ,65054 9.65079 ,65*04 ,65*30 .65*55 ,65180 9,65205 ,65230 ,65255 ,65281 ,65306 9,6533* ,65356 ,6538* ,65406 ,6543* 9,65456 ,6548* ,65506 ,6553* ,65556 9,65580 ,65605 ,65630 ,65655 ,65680 lg COS X COS X 0,89879 ,89867 ,89854 ,8984* ,89828 0,89816 ,89803 $9790 ,89777 ,89764 0,89752 ,89739 ,89726 ,897*3 ,89700 0,89687 ,89674 ,89662 ,89649 ,89636 0,89623 ,89610 ,89597 ,89584 -8957* 0,89558 ,89545 ,89532 ,895*9 ,89506 0,89493 ,89480 ,89467 ,89454 ,89441 0,89428 ,894*5 ,89402 .89389 ,89376 0,89363 ,89350 ,89337 ,89324 ,893** 0*89298 ,89285 ,89272 ,89259 ,89245 0,89232 ,89219 ,89206 ,89*93 ,89180 0,89167 ,89*53 ,89140 ,89127 ,89114 sin* IgCOS-V 9,95366 ,95360 -95354 ,95348 ,9534* 9-95335 ,95329 ,95323 ,953*7 ,953*o 9.95304 .95298 .95292 ,95286 ,95279 9,95273 ,95267 ,95261 •95254 ,95248 9,95242 ,95236 ,95229 ,95223 ,952*7 9,9521* ,95204 ,95*98 ,95*92 •95*85 9,95*79 ,95*73 ,95*67 ,95160 ,95*54 9,95*48 ,95*4* ,95*35 ,95*29 ,95*22 9,95* *6 ,95**° ,95*03 ,95°97 ,95090 9,95084 ,95078 ,95°7* ,95065 ,95°59 9.95052 ,95046 ,95°39 ,95°33 ,95027 9.95020 ,950*4 ,95007 ,95001 ,94995 lg sin x igx o,48773 ,48809 48845 ,48881 ,489*7 048953 48989 ,49026 ,49062 ,49098 049*34 49*7° ,49206 49242 49278 0,493*5 4935* 49387 49423 ,49459 0,49495 ,49532 49568 ,49604 49640 0,49677 497*3 49749 49786 ,49822 0,49858 ,49894 4993* 49967 .50004 0,50040 ,50076 ,5°* *3 ,50*49 ,50*85 o, 50222 ,50258 ,50295 .5033* ,50368 0,50404 ,5°44* ?0477 ?05*4 ,50550 0,50587 ,50623 ,50660 ,50696 ,5°733 0,50769 ,50806 ,50843 ,50879 ,50916 ctg.t jl Jgtg* 9,68818 ,68850 ,68882 ,68914 ,68946 9,68978 ,69010 ,69042 .6,9074 ,69106 9,69138 ,69170 ,69202 ,69234 ,69266 9,69298 ,69329 ,69361 ,69393 ,69425 9,69457 ,69488 ,69520 ,69552 ,69584 9,69615 ,69647 ,69675 ,69710 ,69742 9,69774 ,69805 ,6983-/ ,69868 ,69900 9,69932 ,69963 ,69993 ,70026 ,70058 9,70089 ,70121 ,70*52 ,70184 • ,70215 9,70247 ,70278 ,70309 ,7034* ,70372 9,70404 ,70435 ,70466 ,70498 ,70=529 ,/ о У 9,70560 ,70592 ,70623 ,70654 ,70685 gctg* [CtgJf 2,0503 ,0488 .0473 ,0458 ,0443 2,0428 ,0413 ,0398 ,0383 ,0368 2.0353 ,0338 ,0323 ,0308 -0293 2,0278 ,0263 ,0248 ,0233 ,0219 2,0204 ,0189 ,0*74 ,0160 ,o*45 2,0130 ,0115 ,0101 ,0086 ,0072 30057 ,0042 ,0028 ,0013 > 1,9999 1.9984 ,997° ,9955 ,994* ,9926 1,99*2 ,9897 ,9883 ,9868 ,9854 1,9840 ,9825 ,9811 ,9797 ,9782 1,9768 ,9754 ,9740 .9725 -97** 1,9697 ,9683 ,9669 ,9654 ,9640 tg* secx 1,11260 •,11276 ,11292 ,11308 ,1*323 *,**339 ,**355 .7i ,**387 ,1*403 1,11419 ,i*435 ,**45* .11467 ,1*483 1,1-1499 ,**5*5 ,**53i ,**547 ,**5бЗ *,**579 ,**595 ,11611 ,11627 ,11643 i 11659 ,**675 ,1*691 ,11708 ,11724 1,11742 ,**75б ,11772 ,11789 ,11805 1,11821 ,11838 ,1*854 ,11870 ,11886 1,11903 ,H9I9 ,**93б ,**952 ,11968 1,11985 ,12001 ,12018 ,12034 ,12051 1,12067 ,12084 ,I2IOO ,12117 ,12133 1,12150 ,I2l66 ,12183 ,12199 ,I22l6 cosec x cosec x 2,2812 ,2798 ,2785 ,2771 ,2757 2,2744 ,273° ,27*7 ,2703 ,2690 2,2677 ,2663 ,2650 ,2636 ,2623 2,2610 .2596 .2583 •257° ,2556 2.2543 ,253° -25*7 ,2504 ,2490 2,2477 ,2464 ,245* ,2438 ,2425 2,2412 ,2399 ,2385 ,2372 ,2359 2,2346 ,2333 ,2320 .2308 ,2295 2,2282 ,2269 ,2256 2243 ,2230 2,2217 ,2205 ,2192 ,2179 ,2166 2,2153 ,2141 ,2128 ,21*5 2103 2,2090 ,2077 ,2065 ,2052 .2039 sec x P 1,11701 ,11672 ,11643 ,11614 ,11585 *.**556 ,**527 ,11497 ,11468 ,1*439 1,11410 ,1138* ,**352 ,1*323 ,11294 1,11265 ,11236 ,11207 ,1*177 ,11148 1,11119 ,11090 ,11061 ,11032 ,11003 1,10974 ,10945 ,10916 ,10887 ,10857 1,10828 ,10799 ,10770 ,10741 ,10712 1,10683 ,10654 ,10625 ,10596 ,10567 1,10538 ,10508 ,10479 ,1045° ,10421 1,10392 ,10363 ,*°334 ,10305 ,10276 1,10247 ,10218 ,10188* ,*o*59 ,10130 1,10101 ,10072 ,10043 ,10014 ,09985 я 1 1 1 69 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 • i x 63°
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 2Г *1 •> 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 3В 87 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 i i- 0,47124 47153 47182 4721 1 47240 047269 47298 47328 47357 47386 047415 47444 47473 47502 47531 0,47560 •47589 47618 47647 ,47б77 0477об 47735 47764 47793 ,47822 0,47851 ,47880 47909 47938 47967 0,47997 ,48026 48055 ,48084 48113 048142 48171 ,48200 48229 ,48258 0,48287 48317 48346 48375 ,48404 0.48433 ,48462 ,48491 48520 48549 048578 48607 48637 ,48666 48695 0,48724 48753 ,48782 ,48811 48840 sin* 0,45399 »45425 45451 45477 455°3 0,45529 45554 4558o ,45606 45632 045658 ,45684 457Ю 45736 45762 045787 45813 45839 45865 45891 0459*7 45942 45968 45994 46020 0,46046 46072 46097 ,46123 46149 046175 ,46201 ,46226 46252 46278 0,46304 46330 46355 46381 46407 046433 46458 46484 4651° 46536 046561 46587 46613 46639 46664 046690 ,46716 46742 46767 46793 0,46819 46844 46870 ,46896 46921 Igsin* 9,65705 ,65729 >65754 ,65779 ,65804 9,65828 ,65853 ,65878 ,65902 ,65927 9,65952 ,659/6 ,66001 ,66025 ,66050 9,66075 ,66099 ,66124 ,66148 ,66173 9,66197 ,66221 ,66246 ,66270 ,66295 9.66319 ,66343 ,66368 ,66392 ,66416 9,66441 ,66465 ,66489 ,66513 ,66537 9,66562 ,66586 ,66610 ,66634 ,66658 9.66682 ,66706 .66731 ,66755 ,66779 9,66803 ,66827 ,66851 ,66875 ,66899 9,66922 ,66946 ,66970 ,66994 ,67018 9,67042 ,67066 ,67090 ,67113 ,67137 cos * 0,89101 ,89087 ,89074 ,89061 ,89048 0,89035 ,89021 ,89008 ,88995 ,88981 0,88968 ,88955 ,88942 ,88928 ,88915 0,88902 ,88888 ,88875 ,88862 ,88848 0,88835 ,88822 ,88808 ,88795 ,88782 0,88768 ,88755 ,88741 ,88728 ,88715 0,88701 ,88688 ,88674 ,88661 ,88647 0,88634 ,88620 ,88607 ,88593 ,88580 0,88566 .88553 ,88539 ,88526 ,88512 0,88499 ,88485 ,88472 ,88458 ,88445 0,88431 ,88417 ,88404 ,88390 ,88377 0,88363 ,88349 ,88336 ,88322 ,88308 Ig cos * 9,94988 ,94982 ,94975 ,94969 ,94962 9,94956 »94949 ,94943 #4936 ,9493° 9,94923 ,94917 ,94911 ,94904 ,94898 9,94891 ,94885 ,94878 ,94871 ,94865 9.94858 ,94852 ,94845 ,94839 ,94832 9,94826 ,94819 ,948i3 ,94806 ,94799 9*94793 ,94786 ,94780 ,94773 .,94767 9,94760 ,94753 ,94747 ,94740 ,94734 9.94727 ,94720 ,9474 ,94707 ,94700 9,94694 ,94687 ,94680 ,94674 ,94667 9,94660 ,94654 ,94647 .94640 '94634 9,94627 ,94620 ,94614 ,94607 ,94600 tg* o,50953 ,50989 .51026 ,5lo63 .51099 o,56 .5JI73 .51209 ,51246 ,5I283 0,51319 ,5*356 »5*393 ,543° .5467 0,51503 ,51540 ,5*577 ,5*6*4 ,5*65* 0,51688 «51724 «51761 ,5*798 6i835 0,51872 ,5*9°9 ,5*946 ,5*983 ,52020 0,52057 •52094 ,52131 ,52168 ,52205 0,52242 ,52279 ,523i6 ,52353 -5239° 0,52427 ,52464 525°* ,52538 ,52575 0,52613 ,52650 ,52687 ,52724 ,52761 0,52798 ,52836 ,52873 ,52910 ,52947 0,52985 »53°22 ,53059 ,53096 .53134 Igtg* 9,70717 ,70748 ,70779 ,70810 ,70841 9,70873 ,70904 .70935 ,70966 ,70997 9,71028 ,7Ю59 ,71090 ,71121 ,7ii53 9,71184 ,71215 ,71246 ,71277 ,71308 9.71339 >7I370 ,7401 .7431 ,71462 97493 -71524 ,71555 >7i586 ,71617 9,71648 ,71679 ,71709 ,71740 ,7*77* 9,71802 ,7*833 ,71863 ,71894 ,7*925 9,71955 ,71986 ,72017 ,72048 .72078 9.72109 ,72140 ,72170 ,72201 ,72231 9,72262 ,72293 ,72323 ,72354 ,72384 9.72415 >72445 ,72476 ,72506 ,72537 ctg* 1,9626 ,9612 ,9598 ,9584 ,957° i,9556 ,9542 ,9528 ,954 ,95oo 1,9486 ,9472 ,9458 ,9444 ,9430 1,9416 ,9402 ,9388 ,9375 ,936i 1,9347 ,9333 ,93*9 ,93°6 ,9292 i 9278 ,9265 ,9251 ,9237 .9223 1,9210 ,9196 .9183 ,9169 -9155 1,9142 ,9128 .9115 ,9101 ,9088 1,9074 .9061 ,9°47 •9034 .9020 1.9007 ,8993 .8980 :89б7 ,8953 1,8940 -8927 ,8913 ,8900 .8887 i,8873 ,8860 ,8847 ,8834 ,8820 sec* 1,12233 ,12249 ,12266 ,12283 ,12299 1,12316 Д2333 ,12349 ,12366 ,12383 i, 12400 ,12416 Д2433 12450 ,12467 1,12484 ,12501 ,12518 ,12534 >*255* 1,12568 ,12585 ,12602 ,12619 ,12636 1,12653 ,12670 ,12687 .12704 ,12721 1,12738 ,12755 ,12772 , 12789 ,12807 1.12824 ,12841 ,12858 ,12875 ,12892 1,12910 ,12927 ,12944 ,12961 ,12979 1,12996 ,13013 Д3031 ,13048 ,13065 1,13083 ,13100 ДЗИ7 Д3135 Д3152 1,13170 ,13187 ,13205 ,13222 ,1324° cosec * 2,2027 ,2014 ,2002 ,1989 Д977 2,1964 Д952 Д939 ,1927 Д94 2,1902 ,1890 ,1877 ,1865 ,1852 2,1840 ,1828 ,1815 ,1803 Д791 2,1779 ,1766 Д754 ,1742 Д73° 2,1718 Д7°5 Дб93 ,i68i ,1669 2.1657 Дб45 ,1633 ,1621 ,1609 21596 Д584 Д572 ,1560 Д549 2Д537 Д525 Д5*3 Д501 ,489 2,477 Д4б5 ,453 ,1441 ,43° 2,1418 ,1406 Д394 Д382 Д371 2Д359 Д347 ДЗЗ6 Д324 Д312 Р 1,09956 ,09927 ,09898 ,09869 .09839 1,09810 ,09781 ,09752 ,097.23 ,09694 1,09665 ,09636 ,09607 ,09578 ,09548 1,09519 ,09490 ,09461 ,09432 ,°94°3 1,09374 ,09345 ,09316 ,09287 ,09258 1,09229 ,09199 ,09170 ,0941 ,09112 1,09083 ,°9°54 ,09025 ,08996 ,08967 1,08938 ,08909 .08879 ,08850 ,08821 1,08792 ,08763 ,08734 ,08705 ,08676 1,08647 ,08618 ,08589 ,08559 ,0853° 1.08501 ,08472 ,08443 ,0844 ,08385 1,08356 ,08327 ,08298 ,08269 ,08240 1 60 59 58 57 56 51 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 / j р cos* Igccs* sin* Igsin* ctg* Ig Ctg X \gx cosec* sec* p 1 д: 62
28°______________________________________ л: I р sin x Igstnjc cos x Igcosjcj tg x lgtg*jctg.v sec* cosec* p I 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 3* 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 i 0,48869 0,46947 9,67161 0,88295 9,94593 0,53171 9,72567 1,8807 1,13257 2,1301 1,08210 ,48898 -,46973 .67185 ,88281 ,94587 ,53208 ,72598 ,8794 ,13275 .1239 ,08181 ,48927 ,46999 ,67208 ,88267 ,94580 ,53246 ,72628 ,8781 ,13292 ,1277 ,08152 ,48956 ,47024 .67232 ,88254 ,94573 ,53283 ,72659 ,8768 ,13310 ,1266 ,08123 ,48986 ,47°5° ,67256 ,88240 ,94567 ,53320 ,72689 ,8755 ,13327 ,1254« ,08094 0,49015 0,47076 9,67280 0,88226 9,94560 0,53358 9,72720 1,8741 1,13345 2,1242 1,0806. ,49044 ,47101 ,67303 ,88213 ,94553 .53395 ,72750 ,8728 .13362 ,1231 ,0803» 49°73 ,47127 ,67327 ,88199 ,94546 ,53432 ,72780 ,8715 ,13380 ,1219 ,08007 ,49102 47153 16735° ,88185 ,94540 ,53470 ,72811 ,8702 ,13398 ,1208 ,07978 .49131 ,47178 ,67374 ,88172 ,94533 .53507 /72841 ,8689 ,13415 ,1196 ,07949 0,49160 0,47204 9,67398 0,88158 994526 0,53545 9,72872 1,8676 I..I3433 2,1185 1,07920 ,49189 ,47229 ,67421 ,88144 »945J9 >53582 ,72902 ,8663 ,13451 ,1173 ,07890 ,49218 ,47255 ,67445 ,88130 ,94513 ,53620 ,72932 ,8650 ,13468 ,1162 ,07861 ,49247 ,47281 ,67468 ,88117 ,945°6 ,53657 >729бз ,8637 ,13486 ,1150 .07832 ,49276 ,473o6 ,67492 ,88103 ,94499. ,53694 .72993 ,8624 ,13504 Д139 ,07803 0,49306 0,47332 9,67515 0,88089 9^94492 0,53732 9,73023 1,8611 1,13521 2,1127 1.07774 ,49335 «47358 ,67539 ,88075 ,94485 ,53769 ,73054 ,8598 ,13539 ,1116 ,07745 ,49364 ,47383 ,67562 ,88062 ,94479 ,53807 ,73084 ,8585 ,13557 ,"°5 ,07716 -49393 ,47409 ,6/586 ,88048 ,94472 ,53844 ,73114 ,8572 ,13575 ,i°93 ,07687 ,49422 ,47434 ,67609 ,88034 .94465 ,53882 ,73144 ,8559 ,13593 ,1082 ,07658 0,49451 0,47460 9,67633 0,88020 9,94458 0,53920 9,73175 1,8546 1,13610 2,1070 1,07629 ,49480 ,47486 ,67656 ,88006 .94451 ,53957 ,73205 ,8533 ,13628 ,1059 ,07600 ,49509 ,47511 ,67680 ,87993 ,94445 ,53995 ,73235 ,8520 ,13646 ,1048 ,07570 ,49538 ,47537 ,67703 ,87979 ,94438 ,54032 ,73265 ,8507 ,13664 ,1036 ,07541 ,49567 47562 ,67726 ,87965 ,94431 ,54070 ,73295 ,8495 ,13682 ,1025 ,07512 0,49596 0,47588 9,67750 0,87951 9,94424 0,54107 9,73326 1,8482 1,13700 2,1014 1,07483 49626 ,47614 ,67773 ,87937 ,94417 ,54145 ,73356 ',8469 ,13718 ,1002 ,07454 49655 47639 ?7796 ,87923 ,94410 ,54183 ,73386 ,8456 ,13735 ,0991 ,07425 49684 47665 ,67820 ,87909 ,94404 ,54220 ,73416 ,8443 ,13753 ,0980 ,07396 49713 47690 ,67843 -87896 ,94397 ,54258 ,73446 ,8430 ,13771 ,0969 ,07367 0,49742 0,47716 9,67866 0,87882 9,94390 0,54296 9,73476 1,8418 1,13789 2,0957 1,07338 49771 ,47741 ,67890 ,87868 ,94383 ,54333 ,73507 ,8405 ,13807 ,0946 ,07309 ,49800 ,47767 ,67913 ,87854 ,94376 ,54371 ,73537 ,8392 ,13825 ,0935 ,07280 49829 ,47793 ,67936 ?7840 ,94369 ,54409 ,73567 ,8379 Д3843 ,0924 ,07250 49858 47818 ,67959 ,,87826 ,94362 ,54446 ,73597 ,8367 ,13861 ,0913 ,07221 0,49887 0,47844 9,67982 0,87812 9,94355 0,54484 9,73627 1,8354 1,13879 2,0901 1,07192 49916 ,47869 ,68006 ,87798 ,94349 ,54522 ,73657 ,8341 ,13897 ,0890 ,07163 49946 ,47895 ,68029 ,87784 ,94342 ,54560 ,73687 ,8329 ,13916 ,0879 ,07134 49975 47920 ,68052 ,87770 ,94335 ,54597 ,73717 ,8316 ,13934 ,0868 ,07105 ,50004 .47946 ,68075 ,87756 ,94328 ,54635 ,73747 ,8303 ,13952 ,0857 ,07076 0,50033 0,47971 9,68098 0,87743 9,94321 0,54673 9,73777 1,8291 1,13970 2,0846 1,07047 ,50062 ,47997 ,68121 ,87729 ,94314 ,54711 ,73807 ,8278 ,13988 ,0835 ,07018 ,50091 ,48022 ,68144 '87715 ,94307 ,54748 ,73837 ,8265 ,14006 ,0824 ,06989 ,50120 48048 ,68167 ,87701 ,94300 ,54786 ,73867 ,8253 ,14024 ,0813 ,06960 ,50149 48073 ,68193 ,87687 ,94293 ,54824 ,73897 .8240 ,14042 ,0802 ,06931 0,50178 0,48099 9,68213 087673 9,94286 0,54862 9,73927 1,8228 1,14061 2,0791 1,06901 ,50207 ,48124 ,68237 ,87659 ,94279 ,54900 ,73957 ,8215 ,14079 ,0779 ,06872 ,50236 48150 ,68260 ,87645 ,94273 ,54938 ,73987 ,8202 ,14097 ,0768 ,06843 ,50265 ,48175 ,68283 ,87631 ,94266 ,54975 ,74017 ,8190 ,14115 ,0757 ,06814 ,50295 48201 ,68305 ,87617 ,94259 ,55OI3 ,74047 ,8i77 Д4134 ,0747 ,06785 0,50334 0,48226 9,68328 0,87603 9,94252 0,55051 9,740771,81651,14152 2,0736 1,06756 ,5°353 48252 ,68351 ,87589 ,94245 ,55089 ,74107 ,8152 ,14170 ,0725 ,06727 ,50382 ,48277 ,68374 37575 ,94238 ,55127 ,74137 ,8140 ,14188 ,0714 ,06698 ,50411 48303 ,68397 .87561 ,94231 ,55l65 ,74i66 ,8127 ,14207 ,0703 ,06669 ,50440 ,48328 ,68420 ,87546 ,94224 ,55203 ,74196 ^115 ,14225 ,0692 ,06640 0,50469 0,48354 9,68443 0.87532 9,94217 0,55241 9,74226 1,8103 1,14243 2,0681 1,06611 ,50498 ,48379 ,68466 ,87518 ,94210 ,55279 ,74256 ,8090 ,14262 ,0670 ,06581 ,50527 48405 ?8489 ,87504 ,94203' ,55317 ,74386 ,8078 ,14280 ,0659 ,06552 ,50556 ,48430 ,68512 ,87490 ,94196 ,55355 ,74316 ,8065 ,14299 ,0648 ,06523 ,50585 ,48456 ,68534 ,87476 ,94189 ,55393 ,74345 ,8053 ,14317 ,0637 ,06494 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 3d 38 37 35 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 1.7 16 15 14 13 12 11 10 9 8 .7 8 5 4 3 2 1 | p | cosx jig cos* I sin* Igsinx ctgx !gctg*| tg.*: cosec x I sec x P 61*
70 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 29 X 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 < P 0,50615 ,50644 ?об73 ,50702 ,50731 0,50760 ,50789 ,50818 ,50847 ,50876 0,50905 ,50935 ,50964 ,50993 ,51022 0,5*051 ,51080 ,5II09 ,58 .57 0,51196 ,5*225 ,5*255 ,5*284 ,5*3*3 o,5*342 ,5*37* ,51400 ,5*429 ,5*458 0,51487 ,5*5*6 ,5*545 .5*574 ,51604 0,5*633 ,5*662 ,5*69* ,5*720 ,5*749 0,51778 ,5*807 ,5*836 ,5*865 ,5*894 о 5*924 ,5*953 ,5*982 ,52011 ,52040 0,52069 ,52°98 ,52*27 ,52*5б ,52*85 0,52214 ,52244 ,52273 ,,52302 ,5233* P ? sin* 0,48481 ,48506 ,48532 t,48557 ,48583 0,48608 ,48634 ,48659 ,48684 ,48710 o,48735 ,48761 ,48786 ,48811 ,48837 0,48862 ,48888 ,489*3 ,48938 ,48964 0,48989 ,490*4 ,4904° .49065 ,49090 0,49116 ,49*4* ,49166 ,49192 ,492*7 049242 .49268 49293 ,493*8 ,49344 о,493б9 49394 494*9 49445 4947° 0,49495 4952* 49546 4957* 49596 0,49622 49647 ,49672 49697 49723 0,49748 149773 49798 49824 ,49849 0,49874 49899 ,49924 4995° 49975 cosx Ig sin к 9,68557 ,68580 ,68603 ,68625 ,68648 9,68671 ,68694 ,68716 ,68739 ,68762 9,68784 ,68807 ,68829 ,68852 ,68875 9,68897 ,68920 ,68942 .68965 ,68987 9,69010 ,6oi»32 ,69655 ,69077 ,69100 9,69122 ,69144 ,69167 ,69189 ,69212 9-69234 ,69256 ,69279 ,69301 ,69323 9,69345 ,69368 ,69390 ,69412 ,69434 9,69456 ,69479 ,69501 ,69523 ,69545 9,69567 ,69589 ,69611 ,69633 .69655 9,69677 ,69699 ,69721 ,69743 ,69765 9,69787 ,69809 ,6983* ,69853 ,698/5 Igcos x 1 С >S* 0,87462 ,87448 ,87434 ,87420 ,87406 0,87391 ,87377 ,87363 ,87349 ,87335 0,87321 ,87306 ,87292 ,87278 ,87264 0,87250 ,87235 ,87221 ,87207 .87*93 0,87178 ,87164 ,87150 ,87136 ,87121 0,87107 ,87093 ,87079 ,87064 ,87050 0,87036 ,87021 ,87007 ,86993 ,86978 0,86964 ,86949 ,86935 ,86921 ,86906 0,86892 ,86878 ,86863 ,86849 ,86834 0,86820 ,86805 ,8679T ,86777 ,86762 0,86748 ,86733 ,86719 ,86704 ,86690 o,86675 ,8666i ,86646 ,86632 ,866i7 sin x j Ig COS X 9,94182 -94*75 ,94168 ,94161 ,94*54 9,94*47 ,94*40 ,94*33 ,94126 ,94* *9 9,94112 ,94*05 ,94098 ,94090 ,94083 9,94076 .94069 ,94062 ,94055 ,94048 9,9404* ,94034 ,94027 ,94020 ,94012 9,94005 ,93998 •9399* ,93984 ,93977 9-9397° ,93963 ,93955 ,93948 .9394* 9/93934 ,93927 ,93920 ?39*2 .93905 9-93898 ,9389* ,93884 ,93876 ,93869 9.93862 ,93855 ,93847 ,93840 ,93833 9,93826 ,93819 ,938n ,93804 ,93797 9*93789 ,93782 ,93775 ,93768 ,937бо Ig sin A" tg* 0-5543* ,55469 ,55507 •55545 ,55583 0,55621 ,55659 .55697 ,55736 ,55774 0,558*2 ,5585° ,55888 ,55926 ,55964 0,56003 ,56041 ,56079 ^l ,56*56 0,56194 ,56232 ,56270 ,56309 ,56347 0,56385 ,56424 ,56462 ,5650* ,56539 0,56577 ,56616 ,56654 .56693 ,5673* 0,56769 ,56808 ,56846 ,56885 ,56923 0,56962 ,570°° ,5/039 ,57078 ,57 o,57*55 ,57*93 ,57232 ,5:271 ,573°9 0,57348 -57386 ,57425 ,57464 ,57503 0,5754* »5758o ,576*9 ,57657 .57696 ctg* Igtgx 9.74375 ,74405 ,74435 ,74465 ,74494 9>74524 ,74554 ,74583 ,746*3 ,74643 9-74673 •74702 ,74732 ,74762 ,7479* 9,74821 ,7485* ,74880 ,749*o ,74939 9,74969 ,74998 ,75028 ,75058 ,75087 9/75* *7 ,75*46 ,75*76 ,75205 >75235 9,75264 ,75294 ,75323 -75353 ,75382 9,754** ,7544* •75470 ,75500 ,75529 9.75558 .75588 ,756*7 ,75647 ,75676 9,75705 ,75735 ,75764 ,75793 ,75822 9,75852 ,7588* ,759*0 ,75939 ,75969 9.75998 ,76027 ,76056 ,76086 ,76115 Ig ctg x\ ctg* 1,8040 ,8028 .8016 ,8003 ,799* *,7979 ,7966 •7954 ,7942 ,793° *,79*7 ,7905 ,7893 ,7881 ,7868 1,7856 ,7844 ,7832 ,7820 ,7808 1,7796 ,7783 ,777* ,7759 ,7747 1,7735 ,7723 .7711 ,7699 ,7687 1,7675 ,7663 ,765* ,7639 ,7627 1,7615 ,7603 ,759* -7579 ,75б7 *,7556 ,7544 ,7532 ,7520 ,7508 1,7496 .7485 •7473 ,746i ,7449 *,7437 ,7426 ,74*4 ,7402 ,739* *,7379 ,73б7 ,7355 ,7344 .7332 tgv sec * *,*4335 Д4354 ,14372 Д439* ,14409 1,14428 ,14446 Д4465 Д4483 ,14502 1,14521 Д4539 Д4558 Д4576 Д4595 1,14614 ,14632 Д465* ,14670 ,14689 1,14707 .14726 Д4745 ,14764 ,14782 1,14801 ,14820 -*4839 ,14858 ,14877 1,14896 Д49*4 Д4933 Д4952 Д497* *Д499° Д5°°9 ,15028 Д5°47 ,15066 *Д5°85 ,*5*°5 ,*5*24 •*5*43 15162 1, 15181 .15200 >*52*9 Д5239 ,15258 *Д5277 Д5296 Д53*5 Д5335 Д5354 *,'*5373 Д5393 Д54*2 Д543* Д545* cosec x cosec* 2,0627 ,0616 ,0605 >°594 ,0583 2, °573 ,0562 ,°55* ,0540 ,0530 2,05Г9 ,0508 ,0498 ,0487 ,0476 2,0466 .°455 .0445 ,0434 ,0423 2,0413 ,0402 ,0392 ,0381 ,037* 2.0360 ,035° ,0339 ,0329 ,03*8 2,0308 ,0297 ,0287 ,0276 ,0266 2,0256 ,0245 ,0235 ,0225 ,O2I4 2,0204 ,0194 ,OI83 ,0173 ,0163 2,0152 ,0142 ,0132 ,OI22 VOII2 2,0101 Soo9i ,0081 ,0071 ,0061 2,0051 ,0040 ,0030 ,0020 .0010 sec * P 106465 ,06436 ,06407 ,06378 ,06349 1,06320 ,06291 ,06261 ,06232 ,06203 1,06174 ,06145 ,06116 ,06087 ,06058 1,06029 ,06000 ,°597* -0594* .05912 1/05883 ,05854 .05825 .05796 ,05767 '°57°9 ,05680 ,0565* ,05622 *-05592 -05563 ,05534 .05505 ,05476 1-05447 ,054*8 ,05389 ,05360 ,0533* 1,05302 ,05272 ,05243 -052*4 05*85 *P5*56 ,05127 ,05098 ,05069 ,05040 1,05011 ,04982 ,04952 ,04923 ,04894 1,04865 ,04836 ,04807 ,04778 ,04749 p 1 1 / 6Э 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 38 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 И 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 ; X
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 71 30е •-• 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 t p 0,52360 ,52389 ,52418 ,52447 ,52476 0,52505 ,52534 ,52563 ,52593 ,52622 0,52651 ,52680 ,52709 ,52738 ,52767 0,52796 ,52825 ,52854 ,52883 ,52913 0,52942 ,52971 ,53000 ,53029 ,53058 0,53087 ,53116 .53145 ,53174 ,53203 0,53233 ,53262 ,53291 ,53320 ,53349 0,53378 ,53407 ,53436 ,53465 ,53494 о,53523 ,53553 ,53582 ,53би ,5364° 0,53669 ,53698 ,53727 ,53756 ,53785 0,53814 ,53843 ,538/2 ,53902 .5393Т о,539бо ,53989 ,54018 ,54047 >JT Т/ ,54076 s\nx 0,50000 ,50025 ,50050 »O 0 ,50076 ,50101 0,50126 ,5OI5i ,5OI76 ,50201 ,50227 0,50252 ,50277 ,50302 ,50327 ,50352 0,50377 ,50403 ,50428 ,50453 ,50478 0,50503 ,50528 ,50553 ,50578 ,50603 0,50628 ,50654 ,50679 ,50704 ,50729 0,50754 ,50779 ,50804 ,50829 ,50854 0,50879 ,50904 •50929 ,50954 ,50979 0,51004 ,51029 ,5Ю54 ,5Ю79 ,5II04 0,51129 ,54 ,5^79 ,51204 ,51229 o,5*254 ,5I279 ,5T3°4 ,5*329 ,51354 o,5!379 ,5404 ,5429 ,5*454 ,51479 Ig sin x \ cos x jig cos x 9,69897 0,86603 9,93753 ,69919 ,86588 ,93746 ,69941 ,86573 ,93738 ,69963 ,86559 ,93731 ,69984 ,86544 ,93724 9,70006 0,86530 9,93717 ,70028 ,86515 ,03709 ,70050 ,86501 ,0.3702 ,70072 ,86486 ,93695 ,70093 ,86471 ,93687 9,70115 0,86457 9,9з68с ,70137 ,86442 ,9зб73 ,70159 ,86427 ,93665 ,70180 ,86413 ,93658 ,70202 ,86398 ,9365° 9,70224 0,86384 9>93643 ,70245 ,86369 ,93636 ,70267 ,86354 ,93628 ,70288 ,8634° ,93621 ,70310 ,86325 ,93614 9,7озз2 0,86310 9'93боб ,7°353 ,86295 ,93599 ,7°375 .86281 ,93591 ,7оз96 ,86266 ,93584 ,70418 ,86251 ,93577 0,70439 0,86237 9-93569 ,70461 ,86222 ,93562 ,70482 ,86207 ,93554 ,70504 ,86192 ,93547 ,70525 ,86178 ,93539 9,70547 0,86163 9-93532 ,70568 ,86148 ,93525 ,70590 ,86i33 ,935*7 ,7о6и ,86и9 ,93510 ,70633 ,86ю4 ,935°2 9,70654 0,86089 9-93495 ,7о675 ,86074 ,93487 ,70697 ,86059 ,9348о ,70718 ,86045 ,93472 ,7о739 ,86030 ,93465 9,7o76i 0,86015 9-93457 ,70782 ,86000 ,9345° ,70803 ,85985 ,93442 ,70824 ,8597° ,93435 ,70846 ,85956 ,93427 9,70867 0,8594! 9,93420 ,7о888 ,85926 ,93412 ,7о909 ,85911 -934°5 ,70931 ,85896 ,93397 ,70952 ,85881 ,9339° 9,70973 0,85866 9,93382 ,70994 ,8585! .93375 ,71015 ,85836 ,933б7 ,71036 ,85821 -933бо ,71058 ,85806 ,93352 9,71079 0,85792 9,93344 ,7иоо ,85777 .-93337 ,7U2i ,85762 >93329 ,71142 ,85747 >93229 ,71163 ,85732 ,9334 tg* Igtg* о,57735 9,7бЧ4 ,57774 ,76173 ,57813 ,76202 ,57851 ,76231 ,5789° ,76261 0,57929 9,76290 ,57968 ,763^ ,58007 ,76348 ,58046 ,76377 ,58085 ,76406 0,58124 9,7б435 ,58162 ,76464 ,58201 ,76493 ,58240 ,76522 ,58279 .76551 0,58318 9-76580 ,58357 »7б6од ,58396 ,76639 ,58435 ,76668 ,58474 ,76697 0,58513 9-76725 ,58552 ,7f754 ,58591 .76783 ,58631 ,76812 ,58670 ,76841 0,58709 9,7687° ,58748 ,76899 ,58787 ,76928 ,58826 ,76957 .58865 ,76986 0,58905 9.77015 ,58944 »77°44 ,58983 »77°73 ,59022 ,77iQI ,59061 ,7713° 0,59101 9,77159 ,5914° »77l88 ,59179 ,77217 ,59218 ,77246 ,59258 ,77274 0,59297 9,77303 ,59336 ,77332 ,59376 ,7736i ,59415 ,7739° ,59454 »774i8 о,59494 9*77447 ,59533 .77476 ,59573 »775°5 ,59612 ,77533 ,59651 ,77562 0,5969* 9,7759Т ,5973° ,77619 ,5977° '77648 ,59809 ,77677 ,59849 ,77706 0,59888 977734 ,59928 ,77763 ,59967 ,7779 г ,6ооо7 ,77^20 ,60046 ,77849 Ctg X 1,7321 ,73°S ,7291 ,728^ ,7274 i, 726^ ,7251 ,7239 ,722^ ,721^ I» 720; >7Г95 ,7182 ,7i7c ,7*5S i,7i47 ,7*3^ ,7I24 ,7 ,7102 i,7°9c ,7°7S ,7067 ,705^ -7°45 i,7033 ,7022 ,7011 ,6999 ,6988 1,6977 ,6965 ,6954 ,6943 ,6932 1,6920 ,6909 .6898 ,6887 ,6875 1,6864 ,6853 ,6842 ,6831 ,682C 1,6808 56797 ,6786 ,6775 .6764 1,6753 ,6742 ,6731 ,6720 ,6709 1,669,8 ,668; ,6676 ,666s ,6654 sec x i, 1547° ) Д5489 i Д5509 i Д5528 l -!5548 * i»i5567 ,*5587 » ,15606 [ ,15626 > ,15645 , 1,15665 ! ,15684 ! Д5704 > ,15724 ) Д5743 1Д5763 » ,15782 ,15802 ,15822 ,15841 » 1,15861 ,15881 ,15901 ' Д5920 Д5940 i, 15960 ,15980 ,16000 i ,16019 ,16039 1,16059 ,16079 ,16009 ,16119 ,16139 1,16159 » ,16179 ,16199 ,16219 ,16239 1,16259 ,16279 ,16299 ,16319 ,16339 1,16359 ,16380 ,16400 ,16420 ,16440 1,16460 ,16481 ,16501 » ,16521 i ,16541 1,16562 ,16582 ,16602 ,16623 - ,16643 2,0000 1,04720 1,9990 ,04691 ,9980 ,04662 ,9970 ,04633 ,9960 ,04603 1,995° 1.04574 ,9940 ,0^545 ,993° ,°45l6 ,9920 ,04487 ,9910 .04458 1,9900 1,04429 ,9890 ,04400 ,9880 ,04371 ,9870 ,04342 ,9860 ,04313 1,9850 1,04283 ,9840 ,04254 ,9830 ,04225 ,9821 ,04196 9811 ,04167 1,9801 1,04138 ,9791 ,04109 ,9781 ,04080 ,9771 ,040s1 ,9762 ,04022 1,9752 1,03993 ,9742 ,03963 ,9732 ,03934 ,9722 ,03905 .9713 ,03876 1,9703 1-03847 ,9693 ,038i8 ,9684 ,03789 ,9674 ,03760 ,9664 .0373i 1.9654 1,03702 ,9645 ,03673 ,9635 '03б43 ,9625 ,03614 ,9616 ,03585 1,9606 1,03556 ,9597 ,03527 ,9587 >034°8 •9577' ,03469 ,9568 ,03440 1,9558 1Р34И ,9549 .03382 ,9539 »°3353 ,953° ,03324 ,9520 ,03294 1,9511 1,03265 ,9501 ,03236 ,9492 ,03207 ,9482 ,03178 ,9473 -0349 1,9463 1,03120 ,9454 ,03091 ,9444 ,03062 ,9435 ,03033 ,9425 ,03004 . 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 г I p I cos x lgcosAr| sin x jig sin. с ctg^r Igctgx tgx jcosec.v| sccx \ p 59е
72 , МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 31 х\ р I sin x j Igsin^r! cosx Igcosjf tg x j Igtgjc|ctg.x: sec x cosecxj p j 10 11 12 <3 14 15 16 17 18 19 25 26 27 28 29 30 31 32 33 84 35 36 37 38 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 0,54105 0,51504 ft 71184 0,85717 9,93307 0,60086 9.77877 16643 1,16663 1,9416 1,02974 .54134 »5J529 ,71205 ,85702 ,93299 ,60126 ,77906 ,6632 ,16684 ,9407 ,0294=; ,54163 61554 ,71226 ,85687 ,93291 ,60165 ,77935 ,6621 ,16704 ,9397 ,02916 '54192 ,51579 ,71247 ,85672 ,93284 ,60205 ,77963 ,6610 ,16725 ,0388 ,02887 ,54222 ,51604 ,71268 ,85657 ,93276 .60245 ,77992 6599 ,16745 ,9379 ,02858 0,54251 0,51628 9,71289 0,85642 9,93269 0,60284 9/78020 1,6588 1,16766 1,9369 1,02829 ,54280 ,51653 ,71310 ,85627 ,93261 ,60324 ,78049 ,6577 ,16786 ,9360 ,02800 >543°9 ,5l678 r7!33i ,85612 ,93253 ,60364 ,78077 6566 ,i68o6 ,9351 02771 ' .54338 ,5i7°3 71352 ,85597 ,93246 ,60403 ,78106 ,6555 ,16827 ,934i ,02142 ,54367 ,51728 ,71373 ,85582 ,93238 ,60443 ,78135 ,6545 ,16848 ,9332 ,02713 o,54396 0,51753 9,71393 0,85567 9,93230 0,60483 9,78163 1,6534 1,16868 1,9323 1,02684 .54425 ,5*778 ,71414 ,85551 ,93223 ,60522 .78192 ,6523 ,16889 ,9313 ,02654 >54454 ,51803 >7435 ,85536 ,93215 ,60562 ,78220 ,6512 ,16909 ,9304 ,02625 >54483 ,5T828 ,71456 ,85521 ,93207 ,60602 ,78249 ,6501 ,16930 ,9295 ,02596 »54512 ,51852 .71477 ,85506 ,93200 60642 ,78277 ,6400 ,16950 ,9285 ,02567 0,54542 0,51877 9-71498 q8549i 9,93192 0,60681 9,78306 1.6479 1,16971 19276 1,02538 .54571 ,51902 ,7I5X9 ,85476 ,93184 ,60721 ,78334 6469 ,16992 ,9267 ,02509 ,54000 ,51927 ,71539 ,85461 ,93177 ,60761 .78363 ,6458 ,17012 ,9258 ,02480 .54629 ,51952 ,71560 ,85446 ,93169 ,60801 ,78391 ,6447 .17033 ,9249 ,02451 ,54658 ,51977 ,71581 ,85431 ,93i6i ,60841 ,78419 ,6436 ,17054 ,9239 ,02422 0,54687 0,52002 9,71602 0,85416 9,93154 0,60881 9,78448 1,6426 1,17075 1,9230 1,02393 .54716 ,52026 ,71622 ,85401 ,93146 ,60921 ,78476 ,6415 ,17095 ,9221 ,02364 ,54745 .52051 ,71643 ,85385 ,93138 ,60960 ,78505 ,6404 ,I7IT6 .9212 ,02334 .54774 ,52076 ,71664 ,85370 ,93131 ,61000 ,78533 ,6393 ,17137 ,9203 ,02305 .54803 ,52101 ,71685 ,85355 ,93123 ,61040 ,78562 ,6383 ,17158 ,9194 ,02276 0,54832 0,52126 9,71705 0,85340 9,93115 0,61080 9,78590 1,6372 1,17178 1,9184 1 02247 .54862 ,52151 ,71726 ,85325 ,93108 ,61120 ,78618 .6361 ,17199 ,9175 ,02218 ,5489! ,52175 ,7!747 ,85310 ,93100 ,61160 ,78647 .6351 ,17220 ,9166 ,02189 .54920 ,52200 ,71767 ,85294 ,93092 .61200 ,78675 ,6340 ,17241 ,9157 ,02160 »54949 ,52225 ,71788 ,85279 ,93084 ,61240 ,78704 ,6329 ,17262 ,9148 ,02131 0,54978 0,52250 9,71809 0,85264 9,93077 0,61280 9,78732 1,6319 1,17283 1,9139 I 02102 .55007 ,52275 ,71829 ,85249 ,93069 ,61320 ,78760 ,6308 ,17304 ,9130 02073 ,55o§6 ,52299 ,71850 ,85234 ,93061 ,61360 ,78789 ,6297 ,17325 ,9121 io2044 ?5065 ,52324 ,71870 ,85218 93053 ,61400 ,78817 ,6287 ,17346 ,9112 02oL. .55094 ,52349 ,71891 ,85203 ,93046 ,61440 ,78845 ,бг>7б , 17367 ,9io3 01985 0,55123 0,52374 9,71911 0,85188 9,93038 0,61480 9,78874 1,6265 i,i7388 1,9094 101956 ,52399 ,71932 ,85173 ,93030 ,61520 ,78902 .6255 ,17409 ,9084 ,01927 ,52423 ,71952 ,85157 ,93022 ,61561 ,78930 6244 ,17430 ,9075 ,01 . , , , .552H ,52448 JI973 ,85142 ,93014 ,6i6oi ,78959 ,6234 ,I745i ,9066 ,01869 ,55240 ,52473 ,71994 ,85127 ,93007 ,61641 ,78987 6223 )I7472 ,9057 ,01840 0,55269 0,52498 9,72014 0,85112 9,92999 0,61681 9,79015 16212 1,17493 1,9048 boiSii .55298 ,52522 ,72034 ,85096 ,92991 ,61721 ,79043 ,6202 ,17514 ,9039 ,01782 ,55327 ,52547 ,72055 ,85081 ,92983 ,61761 ,79072 .6191 ,17535 ,9031 ,01754 ,55356 ,52572 ,72075 ,85066 ,92976 ,61801 ,79100 ,6181 ,i7556 ,9022 01724 ,55385 ,52597 -72096 ,85051 ,92968 ,61842 ,79128 ,6170 ,17577 ,9013 01695 0,5544 0,52621 9,72116 0,85035 9,92960 0,61882 9,79156 1,6160 1,17598 1,9004 101665 .55443 ,52646 ,72137 ,85020 ,92952 ,61922 ,79185 .6149 ,17620 ,8995 ,01636 .55472 ,52671 ,72157 ,85005 ,92944 ,61962 ,79213 6139 ,17641 ,8986 ,01607 ,555°i ,52696 ,72177 ,84989 ,92936 ,62003 ,79241 6128 ,17662 ,8977 ,01578 »5553i .52720 ,72198 ,84974 ,92929 ,62043 .79269 ,6118 ,17683 ,8968 ,01549 0.55560 0,52745 9,72218 0,84959 9.92921 0,62083 9,792971,6107 1,17704 1,8959 loi^o ,55§89 ,52770 ,72238 ,84943 ,92913 ,62124 ,79326 ,6097 ,17726 ,8950 01491 ,55618 ,52794 ,72259 ,84928 ,92905 ,62164 ,79354 ,6087 ,17747 ,8941 ,01462 ,55647 ,52819 ,72279 ,84913 ,92897 ,62204 ,79382 .6076 ,17768 ,8933 ,01444 ,55676 ,52844 ,72299 ,84897 ,92889 ,62245 ,79410 ,6o66 ,17790 ,8924 01404 0,55705 0,52869 9,72320 0,84882 9,9288! 0,62285 9,79438 1,6055 1Д78И I 8915 I 01*7? ,55734 ,52893 ,72340 ,84866 ,92874 ,62325 ,79466 ,6045 ,17832 ,8906 ,0134? .55763 ,52918 ,72360 ,84851 ,92866 ,62366 ,79495 ,6034 ,17854 ,8897 ,01416 ,55792 ,52943 ,72381 ,84836 ,92858 ,62406 ,79523 ,6024 ,17875 .8888 ,01287 ,55821 ,52967 ,72401 ,84820 ,92850 ,62446 ,79551 .6014 .17896 .8880 01258 60 59 58 57 58 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 p I cos jt | Ig cos лг sin x I Ig sin x | ctgx jlgctgjfj igx |cosecjc sec x
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 73 32° sin x Ig sin x cos x | Ig cos x 1д .v Ig tg ж ctg x sec л: cosec x p I 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 63 54 55 56 57 58 59 9,55851 0,52992 9,72421 0,84805 9,92842 0,62487 9,79579 1,6003 1,17918 1,8871 101229 .55880 ,53017 ,72441 ,84789 ,92834 ,62527 ,79607 ,5993 ,17939 ,8862 ,01200 .55909 ,53041 ,72461 ,84774 ,92826 ,62568 ,79635 ,5983 ,17961 ,8853 ,01171 ,55938 ,53066 ,72482 ,84759 ,92818 ,62608 ,79663 ,5972 ,17982 ,8844 ,01142 '55907 ,53091 -72502 ,84743 ,92810 ,62649 .79691 ,5962 ,18004 ,8836 огня 0.55996 0.53115 9,72522 0,84728 9,92803 0,62689 9.79719 i»5952 1,18025 1,8827 1,01084 ,56025 ,53140 .72542 ,84712 ,92795 ,62730 ,79747 ,5941 ,18047 ,8818 ,01055 .56054 ,53164 ,72562 ,84697 ,92787 ,62770 ,79776 ,5931 ,18068 ,8810 ,01025 ,56083 ,53189 ,72582 ,84681 ,92779 ,62811 ,79804 ,5921 ,18090 ,8801 ,00096 ,56112 ,53214 ,72602 ,84666 ,92771 ,62852 ,79832 ,5911 .18111 ,8792 ,00967 0.56141 0,53238 9,72622 0,84650 9,92763 0,62892 9,79860 i>59oo 1,18133 1,8783 100938 ,56171 ,53263 .72643 ,84635 ,92755 ,62933 ,79888 ,5890 .18155 ,8775 ,'00909 ,56200 ,53288 ,72663 ,84619 ,92747 ,62973 ,79916 ,5880 ,18176 ,8766 ,00880 .56229 ,53312 ,72683 ,84604 ,92739 ,63014 ,79944 ,5869 ,18198 ,8757 ,00851 .56258 ,53337 ,72703 ,84588 ,92731 ,63055 ,79972 ,5859 ,18220 ,8749 00822 0.56287 0,53361 9-72723 0,84573 9,92723 0,63095 9,800001,58491,18241 1,8740 100794 ,56316 ,53386 ,72743 ,84557 ,92715 ,63136 ,80028 ,5839 ,18263 ?731 ;оотб4 .56345 ,534ii ,72763 ,84542 ,92707 ,63177 ,8oo56 ,5829 ,18285 ,8723 ,00735 ,56374 .53435 ,72783 ,84526 ,92699 ,63217 ,80084 ,5818 .18307 ,8714 ,00705 ,56403 ,53460 ,72803 ,84511 ,92691 ,63258 ,80112 ,5808 ,18328 ,8706 ,00676 0,56432 0,53484 9,72823 0,84495 9,92683 0,63299 9,80140 1,5798 1,18350 18697 100647 .56461 ,53509 ,72843 ,84480 ,92675 ,63340 ,80168 ,5788 ,18372 ,8688 '00618 ,56491 ,53534 ,72863 ,84464 ,92667 ,63380 ,80105 ,5778 ,18394 ,8680 00580 ,56520 ,53558 ,72883 ,84448 ,92659 ,63421 ,80223 ,5768 ,18416 ,8671 00560 ,56549 ,53583 ,72902 .84433 ,92651 ,63462 ,80251 ,5757 ,18437 -8663 00531 0,56578 053607 9,72922 0,84417 9,92643 063503 9,80279 1,5747 1-18459 1,8654 1,00502 '442 '92635 '63544 ,80307 ,5737 ,18481 ,8646 00473 oo >729? 'о4386 l92627 »63584 '80335 ,5727 ,18503 ,8637 ,00444 ,53681 ,72982 ,84370 ,92619 ,63625 ,80363 ,5717 ,18525 !бб29 -56694 ,53705 ,73002 ,84355 ,92611 ,63666 ,80391 ,5707 ,18547 8620 ,00386 0,56723 053730 9,73022 0,84339 9,92603 0,63707 9,8o4i9 1,5697 1,18569 18612 003=56 ,56752 ,53754 ,73041 ,84324 ,92595 ,63748 ,80447 ,5687 ,18591 ,8603 100327 '4308 '92587 '63789 '804?4 .5677 ,i863 ,8595 ,0098 '92579 '6383° '8°5°2 .5667 ,18635 8586 00269 « о >9257Т '6з871 '8°53° ,5657 ,18657 .8578 00248 °'5353 9'73121 °'8426l 9,92563 0,63912 9x80558 1,5647 1,18679 1,8569 1002Ы Q t5317 >73If -о4245 *92555 >б3953 ?°5&6 -5637 ,18701 ,8561 ,00182 *539°2 '73I° '423° '92546 '6з '8o6l4 >5б27 .18723 ,8552 o o t539 '73 'o42I4> >92538 '64°35 '8o642 ,5617 ,18745 ,8544 ,53951 ,73200 ,84198 ,92530 ,64076 ,80669 ,5607 ,18767 ,8535 0,57014 0,53975 9,73219 0,84182 9,92522 0,64117 9,80697 1,5597 1,18790 1*8527 1,00066 .57043 ,54ooo ,73239 ,84167 ,92514 ,64158 ,80725 ,5587 ,i88b. ^519 00036 ,57072 ,54024 ,73259 ,84151 ,92506 ,64199 ,80753 ,5577 ,I8834 ,8510 00067 ,57101 ,54049 ,73278 ,84135 ,92498 ,64240 ,80781 ,5567 ,18856 8502 099^78 07130 ,54073 ,73298 ,84120 ,92490 ,64281 ,80808 ,5557 ,18878 ,8494 деде o,57i6o 0,54097 9,73318 0,84104 9,92482 0,64322 9,80836 1.5547 1,18901 1,8485 oggo ,57189 ,54122 ,73337 ,84088 ,92473 ,64363 ,80864 ,5537 ,18923 '8477 9^891 ,57218 ,54146 ,73357 ,84072 ,92465 ,64404 ,80892 ,5527 ,18945 .8468 xrffc ,57247 ,54i7i ,73377 ,84057 ,92457 ,64446 ,80919 ,5517 д89б7 ,8460 9^833 -57276 ,54195 ,73396 ,84o4i ,92449 ,64487 ,80947 ,5507 ,18990 ,8452 [99804 o,57305 0,54220 9,73416 0,84025 9,92441 q 64528 9.80975 1,5497 r.iooija 1,8443 0,99775 •57334 ,54244 ,73435 ,84009 ,92433 ,64569 ,81003 19034 8435 ,99746 ' ,57363 ,54269 ,73455 .83994 ,92425 ,64610 ,8io3o ,5477 Ig\; 8 ,57392 ,54293 ,73474 ,83978 ,92416 ,64652 ,81058 ,5468 .хдод ',8419 f ,57421 ,54317 ,73494 ,83962 ,92408 ,64693 ,81086 ,5458 .i9i 8410 o,5745o 0,54342 973513 0,83946 9,92400 0,64734 9.81113 i,5448 1,19124 1,8402 099629 ,5748o ,54366 ,73533 ,83930 ,92392 ,64775 ,81141 ,5438 ,19146 ,8394 98608 ,57509 ,54391 ,73552 ,83915 ,92384 ,64817 ,81169 ,5428 ,19169 ,8385 MSJI ,57538 ,54415 ,73572 ,83899 ,92376 ,64858 ,81196 ,5418 ,1919? 837? 88542 ,57567 ,54440 ,73591 ,83883 ,92367 ,64899 ,81224 -5408 ,19214 8369 9^513 60 59 58 57 53 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 p COS X Ig COS X sin л1 Ig sin x CtgJf lg Ctg X tg x \ cosec x secjf ' *
74 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 33е | р sin x (igsinjcj cos x Igcosxj tg x j Ig tg x ctg x sec x. jcosec x p 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 40 41 42 43 44 45 48 47 48 49 o,57596 0,54464 9,73611 0,83867 9,92359 0,64941 9,81252 1,5399 1Д92Зб т,8зб! 0,99484 »57б25 ,54488 ,73630 ,83851 ,92351 ,64982 ,81279 ,5389 ,19259 ,8353 ,99455 >5?б54 ,545Т3 .7365° .83835 .92343 .65024 ,81307 ,5379 Д9281 ,8344 ,99426 ,57б8з ,54537 .73669 ,83819 ,92335 .65065 ,81335 >53б9 Д9304 ,8336 ,99397 ,57712 ,54561 ,73689 ,83804 ,92326 ,65106 ,81362 ,5359 ,19327 -8328 ,99367 0,57741 0,54586 9,737о8 0,83788 9.92318 0,65148 9.8i39° 1-535° 1Д9349 1.8320 0,99338 ,5777° >54бю ,73727 ,83772 .92310 ,65189 ,81418 ,534° Д9372 .8312 ,993°9 >57799 ,54635 ,73747 .83756 ,92302 ,65231 ,81445 ,533° Д9394 >8зоз ,9928о »5?829 ,54659 ,73766 ,83740 ,92293 -65272 ,81473 ,5320 ,1941? 78295 ,99251 .57858 ,54683 ,73785 ,83724 ,92285 ,65314 .81500 ,5311 ,19440 ^8287 ,99222 0,57887 0,54708 9.73805 0,83708 9.92277 0,65355 9.81528 1,5301 1Д9463 1,8279 0,99193 .579*6 ,54732 ,73824 ,83692 ,92269 ,65397 -81556 .,5291 Д9485 ,8271 ,99164 »57945 .54756 ,73843 ,83676 ,92260 ,65438 ,81583 ,5282 ,19508 ,8263 ,99135 >57974 ,54781 ,73863 ,83660 ,92252 ,65480 ,8i6n ,5272 ,19531 ^8255 .99106 »58ооз ,54805 ,73882 ,83645 ,92244 ,65521 ,81638 ,5262 ,19554 .8247 ,99О77 0,58032 0,54829 9,73901 0,83629 9.92235 °,65563 9.8i666 1,5253 1Д9576 1,8238 0,9904? 58061 ,54854 ,73921 ,83613 ,92227 ,65604 ,81693 .5243 Д9599 ,8230 ,99018 .,58090 ,54878 ,7394° ,83597 ,92219 ,65646 ,81721 ,5233 ,19622 ,8222 ,98989 ,58119 ,54902 ,73959 ,83581 ,92211 ,65688 ,81748 ,5224 Д9645 ,8214 ,98960 ,58149 ,54927 ,73978 ,83565 ,92202 ,65729 ,81776 ,5214 ,19668 ,8206 ,98931 0,58178 0,54951 9,73997 0,83549 9.92194 0,65771 9*81803 1,5204 1,19691 1,8198 0,98902 ,58207 ,54975 ,74°*7 ,83533 .92186 ,65813 ,81831 ,5195 1*9713 »8l9o ,98873 ,58236 ,54999 ,74036 ,83517 .92177 ,65854 ,81858 ,5185 Д9736 ,8182 ,98844 ,58265 ,55024 ,74055 ,83501 >92i69 ,65896 ,8i886 ,5175 Д9759 ,8174 ,98815 ,58294 ,55048 ,74074 ,83485 ,92161 ,65938 ,81913 >5J66 ,19782 ,8166 ,98786 0,58323 0,55072 9,74093 0,83469 9.92152 0,65980 9,81941 1,5156 1,19805 1,8158 0,98757 .58352 ,55°97 ,74H3 ,83453 >92i44 ,66021 ,81968 ,5147 ,19828 ,8150 ,98727 ,58381 ,55I2i ,74132 ,83437 ,92136 ,66663 ,81996 ,5137 ,19851 ,8142 ,98698 ,58410 ,55145 «74I51 .83421 ,92127 ,66105 ,82023 ,5127 ,19874 ,8134 ,98669 »58439 »55l69 ,7417° ,83405 ,92119 ,66147 ,82051 .5118 ,19897 ,8126 ,98640 0,58469 0,55194 9,74189 0,83389 9,92111 0,66189 9,82078 I; 5108 1Д992О I.8ll8 0,986ll ,58498 ,55218 ,74208 ,83373 ,92102 ,66230 ,82106 ,5099 ,19944 ,8110 ,98582 »58527 ,55242 ,74227 ,83356 ,92094 ,66272 ,82133 ,5089 ,19967. .8102 ,98553 т5855б ,55266 ,74246 ,83340 ,92086 ,66314 ,82161 ,5080 ,19990 ,8094 ,98524 ,55291 .74265 ,83324 .92077 ,66356 ,82188 ,5070 ,20013 ,8086 ,98495 0,58614 0,55315 9,74284 0,83308 9,92069 0,66398 9,82215 1,5061 1,20036 1,8078 0,98466 »58643 .55339 ,74303 ,83292 ,92060 ,66440 ,82243 ,5051 ,20059 ,8070 ,98437 ,58672 ,55363 ,74322 ,83276 ,92052 ,66482 ,82270 ,5042 ,20083 ,8062 ,98407 «58701 ,55388 ,74341 ,83260 ,92044 ,66524 ,82298 ,5032 ,20106 ,8055 ,98378 .5873° ,55412 ,74360 ,83244 ,92035 ,66566 ,82325 ,5023 ,20129 ,8047 ,98349 0.58759 о,5543б 9.74379 0,83228 9,92027 0,66608 9,82352 1,5013 1,20152 1,8039 0,98320 ,58789 ,55460 ,74398 ,83212 ,92018 ,66650 ,82380 ,5004 ,20176 ,8031 ,98291 ,58818 ,55484 ,74417 ,83195 ,92010 ,66692 ,82407 ,4994 ,20199 ,8023 ,98262 58847 .SSS^ ,74436 ,83179 ,92002 ,66734 ,82435 ,4985 ,20222 ,8015 ,98233 ,58876 ,55533 ,74455 ,83163 ,91993 ,66776 ,82462 ,4975 ,20246 ,8007 ,98204 0,58905 0,55557 9,74474 0,83147 9,91985 0,66818 9,82489 1,4966 1,20269 i, 8000 0,98175 ,58934 .55581 ,74493 ,83131 ,91976 ,66860 ,82517 ,4957 ,20292 ,7992 ,98146 ,589бз .55605 ,74512 ,83115 ,91968 ,66902 ,82544 ,4947 ,20316 ,7984 ,98117 ,58992 ,5563° ,74531 ,83098 ,91959 .66944 ,82571 ,4938 ,20339 ,7976 ,98088 ,59021 ,55654 ,74549 ,83082 ,91951 ,66986 ,82599 ,4928 ,20363 ,7968 98058 0,59050 0,55678 9,74568 0,83066 9,91942 0,67028 9,82626 1.4919 1,20386 1,7960 0,98029 .59079 .55702 ,74587 ,83050 ,91934 ,67071 ,82653 ,4910 ,20410 ,7953 ,98000 ,59108 ,55726 ,74606 ,83034 ,91925 ,67113 ,82681 ,4900 ,20433 ,7945 .97971 .59138 ,5575° -74625 ,83017 ,91917 ,67155 ,82708 ,4891 ,20457 ,7937 .97942 ,59167 ,55775 ,74644 ,83001 ,91908 ,67197 ,82735 ,4882 ,20480 .7929 ,97913 0,59196 0,55799 9,74662 0,82985 9,91900 0,67239 9,82762 1,4872 1,20504 1,7922 0.97884 .59225 ,55823 ,74681 ,82969 ,91891 ,67282 ,82790 ,4863 ,20527 ,7914 ,97855 »59254 i55847 .7470° ,82953 ,91883 ,67324 ,82817 ,4854 ,20551 ,7906 ,97826 ,59283 ,55871 ,74719 ,82936 ,91874 ,67366 ,82844 ,4844 ,20575 ,7898 97797 ,59312 ,55895 ,74737 ,82920 ,91866 ,67409 ,82871 ,4835 ,20598 ,7891 ,97768 60 59 53 57 5S 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 jp I cos л- lgcos;e| sin A* Igsinjcj ctg x i Igctgj; I tgx cosecx I sec* [ p \x __
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 75 34е *l p. sin* lg sin* cos x lg cos x tg* lg tg * j ctg x sec t cosec* P 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 °.5934i o,559i9 9>7475б 0,82904 9,91857 0,67451 9,82899 1,4826 1,20622 1,7883 0,97738 ,5937° ,55943 -74775 ,82887 ,91849 ,67493 ,82926 ,4816 ,20645 ,7875 ,977°? ,59399 »55968 ,74794 ,82871 ,91840 ,67536 ,82953 ,4807 ,20669 ,7868 ,97680 ,59428 ,55992 ,748i2 ,82855 ,91832 ,67578 ,82980 ,4798 ,20693 ,7860 ,97651 -5945s ,56016 ,74831 ,82839 ,91823 ,67620 ,83008 ,4788 ,20717 ,7852 .97622 o,59487 0,56040 9,74850 0,82822 9,91815 0,67663 9,83035 1,4779 1,20740 1,7844 0,97593 ,59516 ,56064 ,74868 ,82806 ,91806 ,67705 ,83062 ,4770 ,20764 ,7837 .97564 »59545 ,56088 ,74887 ,82790 ,91798 ,67748 ,83089 ,4761 ,20788 ,7829 ,97535 ,59574 ,56112 ,74906 ,82773 ,91789 ,67790 ,83117 ,4751 ,20812 ,7821 ,97506 ,59603 ,56136 ,74924 ,82757 ,91781 ,67832 ,83144 ,4742 ,20836 ,7814 ,97477 0,59632 0,56160 9,74943 0,82741 9,91772 0,67875 9,83171 i,4733 1,20859 1,7806 0,97448 ,59661 ,56184 ,74961 ,82724 .91763 ,67917 ,83198 ,4724 .20883 ,7799 ,97418 ,59690 ,56208 ,74980 ,82708 ,91755 ,67960 ,83225 ,4715 ,20907 ,7791 ,97389 »597!9 ,56232 ,74999 ,82692 ,91746 ,68002 ,83252 ,4705 ,20931 ,7783 ,97360 ,59748, ,56256 ,75017 ,82675 .91738 ,68045 ,83280 ,4696 ,20955 ,7776 ,97331 o,59778 0,56280 9,75036 0,82659 9,91729 0,68088 9.83307 14687 1,20979 1,7768 0,97302 ,59807 ,56305 ,75°54 -82643 ,91720 ,68130 ,83334 ,4678 ,21003 ,7761 ,97273 ,59836 ,56329 ,75073 ,82626 ,91712 ,68173 ,83361 ,4669 ,21027 ,7753 ,97244 ,59865 ,56353 ,75091 ,82610 ,91703 ,68215 '83388 ,4659 ,21051 ,7745 ,97215 ,59894 ,56377 ,75"° ,82593 ,91695 ,68258 ,83415 ,4650 ,21075 ,7738 ,97186 0,59923 0,56401 9,75128 0,82577 9,91686 0,68301 9,83442 1,4641 1,21099 1,7730 0,97157 69952 ,56425 ,75147 182561 ,91677 ,68343 ,83470 ,4632 ,21123 ,7723 ,97128 ,59981 ,56449 ,75165 ,82544 ,91669 ,68386 ,83497 ,4623 ,21147 ,77!5 ,97098 ,60010 ,56473 ,75184 ,82528 ,91660 ,68429 ,83524 4614 ,21171 ,7708 ,97069 ,60039 ,56497 ,75202 ,82511 #1651 ,68471 ,83551 ,4605 ,21195 ,7700 ,97046 0,60068 0.56521 9,75221 0,82495 9,91643 0,68514 9,83578 1,4596 1,21220 1,7693 0,97011 ,60098 ,56545 .75239 ,82478 ,91634 ,68557 ,83605 ,4586 ,21244 «7685 ,96982 ,60127 ,56569 ,75258 ,82462 ,91625 ,68600 ,83632 ,4577 ,21268 ,7678 ,96953 ,60156 ,56593 ,75276 ,82446 ,91617 ,68642 ,83659 ,4568 ,21292 ,7670 ,96924 ,60185 ,56617 ,75294 ,82429 ,91608 ,68685 -83686 ,4559 ,21316 ,7663 ,96895 0,60214 0,56641 9,75313 0,82413 9,91599 0,68728 9.83713 1455° 1,21341 1-7655 0,96866 ,60243 .56665 ,75331 ,82396 ,91591 ,68771 ,83740 ,4541 ,21365 ,7648 ,96837 ,60272 ,56689 ,75350 ,82380 ,91582 ,68814 ,83768 ,4532 ,21389 ,7640 ,96808 ,60301 ,56713 ,75368 ,82363 ,91573 ,68857 ,83795 ,4523 ,21414 ,7633 ,96779 ,60330 ,56736 ,75386 ,82347 ,91565 ,68900 .83822 ,4514 ,21438 ,7625 ,96749 0,60359 0,56760 9,75405 0,82330 9,91556 0,68942 9,83849 i,45°5 1,21462 1,7618 0,96720 ,60388 ,56784 .75423 ,82314 ,91547 ,68985 ,83876 ,4496 ,21487 ,7610 ,96691 ,60417 ,56808 ,75441 82297 91538 ,69028 ,83903 ,4487 ,21511 ,7603 ,96662 ,60447 .56832 ,75459 ,82281 .91530 ,69071 ,83930 ,4478 21535 ,7596 ,96633 ,60476 ,56856 .75478 ,82264 ,91521 ,69114 ,83957 ,4469 ,21560 ,7588 ,96604 0,60505 0,56880 9,75496 0,82248 991512 0,69157 9,83984 1,4460 1,21584 1,7581 0,96575 ,60534 ,56904 ,75514 ,82231 ^1504 ,69200 ,84011 ,4451 ,21609 ,7573 ,96546 ,60563 ,56928 ,75533 ,82214 ,91495 ,69243 ,84038 ,4442 ,21634 ,7566 ,96517 ,60592 ,56952 ,75551 ,82198 ,91486 ,69286 ,84065 ,4433 ,21658 ,7559 ,96488 ,60621 ,56976 ,75569 ,82181 ,91477 ,69329 ,84092 ,4424 ,21682 ,7551 ,96459 0,60650 0,57000 9,75587 0,82165 9.91469 0,69372 9,84119 1,4415 1,21707 1,7544 0.96429 ,60679 ,57024 ,75605 ,82148 .91460 ,69416 ,84146 ,4406 ,21731 ,7537 ,96400 ,60708 ,57047 ,75624 ,82132 ,91451 ,69459 ,84173 ,4397 ,21756 ,7529 ,96371 ,60737 ,57071 ,75642 ,82115 ,91442 ,69502 ,84200 ,4388 ,21781 ,7522 ,96342 .60767 ,57095 ,75б6о ,82098 .9433 ,69545 ,84227 ,4379 ,21805 ,7515 ,96313 0,60796 0,57119 9,75678 0,82082 9,91425 0,69588 9,84254 1,4370 1,21830 1,7507 0,96284 ,60825 ,57143 ,75696 ,82065 ,91416 ,69631 ,84280 ,4361 ,21855 .75°° .96255 ,60854 ,57167 ,75714 ,82048 ,91407 ,69675 ,84307 ,4352 ,21879 ,7493 ,96226 ,60883 ,57i9i -75733 ,82032 ,91398 ,69718 ,84334 .4344 ,21904 ,7485 ,96197 ,60912 .57215 ,75751 ,82015 .91389 ,69761 ,84361 ,4335 ,21929 ,7478 ,96168 0,60941 0,57238 9,75769 0,81999 9,91381 0,69804 9,84388 14326 1,21953 1,7471 0,96139 ,60970 ,57262 ,75787 ,81982 ,91372 ,69847 ,84415 ,4317 ,21978 ,7463 ,96109 ,60999 ,57286 ,75805 ,81965 ,91363 ,69891 ,84442 ,4308 ,22003 ,7456 ,96080 ,61028 ,57310 ,75823 ,81949 ,91354 ,69934 ,84469 ,4299 ,22028 ,7449 ,96051 ,61057 .57334 ,75841 ,81932 ,91345 ,69977 ,84496 ,4290 ,22053 ,7442 ,96022 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 >• | COS* lg COS * j sin* j Igsin л ctg * i,g,ctg4.tg*_ cosec * j sec *J , . г . J -* 55G
76 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 35е | р I smx jlgsinjcj cos x j lg cos x | tg x i Ig tg x ! ctg x sec x cosec л: I p I 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 0,61087 0,57358 9,75859 0,81915 9,9T336 0,70021 9,84523 1,4281 1,22077 1,7434 0,95993 ,6lll6 ,57381 ,75877 ,81899 ,91328 ,70064 ,84550 .4273 ,22102 ,7427 ,95964 ,61145 ?7405 .75895 ,81882 ,91319 Я0*0? 34576 ,4264 ,22127 ,7420 ,95935 ,61174 ,57429 ,75913 ,81865 ,91310 ,70151 ,84603 ,4255 ,22152 ,7413 ,95906 ,61203 ,57453 ,75931 ,81848 ,91301 ,70194 ,84630 ,4246 ,22177 ,7406 ,95877 0,61232 0,57477 9,75949 0.81832 9,91292 0,70238 9^84657 i»4237 1,22202 1,7398 0,95848 ,61261 ,57501 ,75967 ,81815 ,91283 ,70281 ,84684 ,4229 ,22227 ,7391 ,95819 ,61290 ,57524 ,75985 ,81798 ,91274 ,70325 ,84711 ,4220 ,22252 ,7384 ,95789 ,61319 »57548 ,76003 ,81782 ,91266 ,70368 ,84738 ,4211 ,22277 ,7377 ,957бо ,61348 ,57572 ,76021 ,81765 ,91257 ,70412 ,84764 ,4202 ,22302 -7370 ,95731 0,61377 0,57596 9,76039 0,81748 9,91248 0,70455 9,84791 1,4193 1,22327 1,7362 0,95702 ,61407 ,57619 ,76057 ,81731 ,91239 ,70499 ,84818 ,4185 ,22352 ,7355 ,95673 ,61436 ,57643 ,76075 ,81714 >9I23o ,70542 ?4845 ,4176 ,22377 ,7348 ,95644 ,61465 ,57667 ,76093 ,81698 ,9I22i ,70586 ,84872 ,4167 ,22402 ,7341 ,95615 ,61494 ,57691 ,76111 ,81681 ,91212 ,70629 ,84899 ,4158 ,22428 ,7334 ,95586 0,61523 0,57715 9,76129 0^81664 9.91203 0,70673 9,84925 1,4150 1,22453 1,7327 0,95557 ,61552 ,57738 v?6i46 ,81647 -9«94 ,70717 ,84952 ,4141 ,22478 ,7320 ,95528 .61581 ,57762 ,76164 ,81631 ,91185 ,70760 ,84979 ,4132 ,22503 ,7312 ,95499 ,61610 ,57786 ,76182 ,81614 ,91176 ,70804 ,85006 ,4124 ,22528 ,7305 ,9547° ,61639 ,57810 ,76200 ,81597 ,91167 ,70848 ,85033 ,4115 ,22554 ,7298 ,95440 0^61668 0,57833 9,76218 0,81580 9,98 0,70891 9,85059 1,4106 1,22579 1,7291 0,95411 ?1697 ,57857 ,76236 ,81563 ,91149 ,70935 ,85086 ,4097 ,22604 ,7284 ,95382 ,61726 ,57881 ,76253 ,81546 ,91141 ,70979 ,85113 ,4089 ,22629 ,7277 ,95353 ,61756 ,57904 ,76271 ,81530 ,91132 ,71023 ,85140 ,4080 ,22655 ,7270 ,95324 ,61785 ,57928 ,76289 3i5T3 ,91123 ,71066 ,85166 ,4071 ,22680 ,7263 ,95295 0,61814 0,57952 9,76307 0,81496 9.9IH4 0,71110 9,85193 1,4063 1,22706 1,7256 0,95266 ,61843 ,57976 ,76324 31479 .95 .7H54 ,85220 ,4054 ,22731 ,7249 ,95237 ^61872 ,57999 ,76342 ,81462 ,91096 ,71198 ,85247 ,4045 ,22756 ,7242 ,95208 ,161901 ,58023 ,76360 ,81445 ,91087 ,71242 ?5273 ,4037 ,22782 ,7235 ,95179 ,61930 ,58047 ,76378 ,81428 ,91078 ,71285 ,85300 ,4028 ,22807 ,7228 ,95150 0,61959 0,58070 9,76395 0,81412 9,91069 0,71329 9,85327 1,4019 1,22833 1,7221 0,95120 ,61988 ,58094 ,76413 ,81395 '9i°6o ,71373 ,85354 ,4011 ,22858 ,7213 ,95091 ,62017 ,58118 ,76431 ,81378 ,91051 ,71417 ,85380 ,4002 ,22884 ,7206 ,95°62 ,62046 ,58141 ,76448 ,81361 ,91042 ,71461 ,85407 ,3994 ,22909 ,7199 ,95033 ,62076 ,58165 ,76466 ,81344 ,91033 ,7i505 .85434 ,3985 ,22935 ,7192 ,95004 0,62105 0,58189 9,76484 0,81327 9-91023 0,71549 9,85460 1,3976 1,22960 1,7185 0,94975 ,62134 ,58212 ,76501 ?1310 ,91014 ,71593 35487 ,3968 ,22986 ,7179 ,94946 ,62163 .58236 ,76519 ?1293 >9юо5 ,71637 ,85514 ,3959 ,23012 ,7172 ,94917 ,62192 ,58260 ,76537 ^1276 ,90996 ,71681 ,85540 ,3951 ,23037 ,7165 ,94888 ,62221 ,58283 ,76554 31259 ,90987 ,71725 ,85567 ,3942 ,23063 ,7158 ,94859 0.62250 0,58307 9,76572 0,81242 9i90978 0,71769 9,85594 1,3934 1,23089 1,7151 0,94830 ,62279 ,58330 ,76590 ,81225 ,90969 ,71813 ,85620 ,3925 ,23114 ,744 ,94800 ,62308 ,58354 ,76607 ,81208 ,90960 ,71857 ,85647 ,3916 ,23140 ,7137 ,94771 ,62337 ,58378 ,76625 ,81191 ,90951 »7190! ,85674 ,3908 ,23166 ,7130 ,94742 ,62366 ,58401 ,76642 31174 ,90942 ,71946 35700 ,3899 ,23192 ,7123 ,94713 0,62396 0,58425 9,76660 0,81157 9*90933 0,71990 935727 1.3891 1,23217 1,7116 0,94684 ,62425 ,58449 ,76677 ,81140 ,90924 ,72034 ,85754 ,3882 ^3243 >7I09 ^4655 ,62454 ,58472 ,76695 ,81123 ,90915 ,72078 ,85780 ,3874 ,23269 ,7102 ,94626 ,62483 ,58496 ,76712 ,81106 ,90906 ,72122 35807 ,3865 ,23295 ,7095 ,94597 ,62512 ,58519 ,76730 ,81089 ,90896 ,72167 ,85834 ,3857 ,23321 ,7088 ,94568 0,62541 0,58543 9,76747 0,81072 9,90887 o,/722ii 985860 1,3848 1,23347 1,7081 0,94539 ,62570 ,58567 ,76765 ,81055 ,90878 ,72255 ,85887 ,3840 ,23373 ,7075 ,9451° ,62599 ,58590 ,76782 31038 ,90869 ,72299 35913 ,3831 ,23399 ,7°68 ,9448o ,62628 ,58614 ,76800 ,81021 ,90860 ,72344 3594° ,3823 ^23424 ,7°6i -94451 ,62657 ,58637 ,76817 31004 ,90851 ,72388 35967 ,3814 ,23450 ,7054 '94422 0,62686 0,58661 9,76835 0,80987 9,90842 0,72432 9,85993 1,3806 1,23476 1,7047 0,94393 ,62715 ,58684 ,76852 ,80970 ,90832 ,72477 36020 ,3798 ,23502 ,7040 ,94364 ,62745 ,58708 ,76870 ,80953 ,90823 ,72521 36046 ,3789 ,23529 ,7033 ,94335 ,62774 ,58731 .76887 ,80936 ,90814 ,72565 ,86073 ,3781 ,23555 ,7027 ,94306 ,62803 ,58755 ,76904 ,80919 ,90805 ,72610 ,86100 ,3772 ,23581 ,7020 ,94277 60 59 58 57 56 55 51 53 52 51 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 1% 17 16 15 14 13 12 11 10 1 p COS* ,Ig COS X sin* Igsln x ctgx Igctgjf tgjc jfcosecjc secjc p 1- 54°
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 77 36° X р sin x Igsinjf COS X | Ig COS Jtj tg X IgtgJf cigx secx cosec x | p 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 0,62832 0,58779 9,76922 0,80902 9,90796 0,72654 9,86126 1,3764 1,23607 1,7013 0,94248 ,62861 ,58802 ,76939 ,80885 ,90787 ,72699 ,86153 ,3755 ,23633 ,7006 ,94219 ,62890 ,58826 ,76957 ,80867 ,90777 ,72743 .86179 -3747 .23659 .6999 ,94190 ,62919 ,58849 ,76974 ,80850 ,90768 ,72788 ,86206 ,3739 ,23685 ,6993 ,94161 ,62948 ,58873 ,76991 ,80833 ,90759 ,72832 ,86232 ,3730 ,23711 ,6986 ,94131 0,62977 о>5889б 9,77009 0,80816 9,90750 0,72877 9,86259 1,3722 1,23738 1,6979 0,94102 ,63006 ,58920 ,77026 ,80799 ,90741 ,72921 ,86285 ^З ,23764 ,6972 ,94073 .63035 '5^943 ,77043 ,80782 ,90731 ,72966 ,86312 ,3705 .23790 ,6966 ,94044 ,63065 ,58967 .77061 ,80765 ,90722 ,73010 ,86338 ,3697 ,23816 ,6959 ,94015 ,63094 -58990 ,77078 ,80748 ,90713 ,73055 ,86365 ,3688 ,23843 ,6952 ,93986 0,63123 0,59014 9,77095 0,80730 9,90704 0,73100 9,86392 1,3680 1,23869 1,6945 0,93957 ,63152 -59°37 -77И2 ,80713 ,90694 ,73144 ,86418 ,3672 ,23895 ,6939 ,93928 ,63181 ,59061 ,7713° ,80696 ,90685 ,73189 ,86445 .3663 ,23922 ,6932 ,93899 ,63210 ,59084 ,77147 ,80679 ,90676 ,73234 ,86471 ,3655 ,23948 ,6925 ,93870 ,63239 i59io8 ,77164 ,80662 ,90667 ,73278 ,86498 ,3647 ,23975 ,6918 ,93841 0,63268 0,59131 9,77181 0,80644 9,90657 0,73323 9,86524 1,3638 1,24001 1,6912 0,93811 ,63297 »59i54 »77i99 ,80627 ,90648 ,73368 ,86551 ,3630 ,24028 ,6905 ,93782 ,63326 ,59178 ,77216 ,80610 ,90639 ,73413 ,86577 ,3622 ,24054 ,6898 ,93753 .63355 '59201 ,77233 ,80593 ,90630 ,73457 ,86603 ,3613 ,24081 ,6892 ,93724 ,63385 -59225 ,7725° ,80576 ,90620 ,73502 ,86630 ,3605 ,24107 ,6885 ,93695 0.63414 0,59248 9,77268 0,80558 9,90611 0,73547 9.86656 1,3597 1,24134 1,6878 0,93666 ,63443' -59272 ,77285 ,80541 ,90602 ,73592 ,86683 ,3588 ,24160 ,6871 ,93637 ,63472 ,59295 ,77302 ,80524 ,90592 ,73637 ,86709 ,3580 ,24187 ,6865 ,93608 ,63501 -593i8 ,77319 ,80507 ,00583 ,73681 ,86736 ,3572 ,24213 ,6858 ,93579 ,63530 -59342 ,77336 ,80489 ,90574 ,73726 ,86762 .3564 ,24240 ,6852 ,93550 0^63559 0,59365 9,77353 0,80472 9,90565 0,73771 9,86789 1,3555 1,24267 1,6845 0,93521 ,63588 ,59389 ,7737° ,80455 ,90555 ,73816 ,86815 ,3547 ,24293 ,6838 ,93491 ,63617 ,59412 ,77387 ,80438 ,90546 ,73861 ,86842 ,3539 -,24320 ,6832 ,93462 ,63646 ,59436 ,77405 ,80420 ,90537 ,73906 ,86868 ,3531 ,24347 56825 ,93433 ,63675 »59459 ,77422 ,80403 ,90527 ,73951 ,86894 ,3522 ,24373 ,6818 ,93404 0,63705 0,59482 9,77439 0,80386 9,90518 0,73996 9,86921 1,3514 1,24400 1,6812 0,93375 ,63734 -595°6 ,77456 ,80368 ,90509 ,74041 ,86947 ,3506 ,24427 ,6805 ,93346 ,63763 '59529 ,77473 ,80351 ,90499 ,74086 .86974 ,3498 ,24454 ,6799 ,93317 ,63792 -59552 ,7749° ,80334 ,90490 , 74131 ,87000 ,3490 ,24481 ,6792 ,93288 .63821 ,59576 ,77507 ,80316 ,90480 ,74176 ,87027 ,3481 ,24508 ,6785 ,93259 0,63850 0,59599 9,77524 0,80299 9,90471 0,74221 9,87053 1,3473 1,24534 1,6779 0,93230 ,63879 .59622 ,77541 ,80282 ,90462 ,74267 ,87079 ,3465 ,24561 ,6772 ,93201 ,63908 ,59646 ,77558 ,80264 ,90452 ,74312 ,87106 ,3457 ,24588 ,6766 ,93171 ,63937 ?9669 ,77575 ,80247 ,90443 ,74357 ,87132 ,3449 ,24615 ,6759 ,93142 ,63966 ,59693 .77592 ,80230 ,90434 ,74402 ,87158 ,3440 ,24642 ,6753 ,93113 0,63995 °-597I6 9,77609 0,80212 9,90424 0,74447 9,87185 1,3432 1,24669 1,6746 0,93084 ,64024 ,59739 ,77626 ,80195 ,90415 ,74492 ,87211 ,3424 ,24696 ,6739 ,93055 ,64054 ,59763 ,77643 ,80178 ,90405 ,74538 ,87238 ,3416 ,24723 ,6733 ,93026 ,64083 ,59786 ,77660 ,80160 ,90396 ,74583 ,87264 ,3408 ,24750 ,6726 ,92997 ,64112 ,59809 ,77677 ,80143 ,90386 ,74628 ,87290 ,3400 ,24777 ,6720 ,92968 0,64141 0,59832 977694 0,80125 9,90377 0,74674 9,87317 1,3392 124804 1,6713 0,92939 ,64170 ,59856 ,77711 ,80108 ,90368 ,74719 ,87343 ,3384 ,24832 ,6707 ,92910 .64199 >59879 ,77728 ,80091 ,90358 ,74764 ,87369 ,3375 ,24859 ,6700 ,92881 ,64228 ,59902 ,77744 ,80073 ,90349 ,74810 ,87396 ,3367 ,24886 ,6694 ,92852 ,64257 -59926 .77761 ,80056 ,90339 ,74855 ,87422 ,3359 ,24913 ,6687 ,92822 0,64286 0,59949 9,77778 0,80038 9,90330 0,74900 9,87448 1,3351 1,24941 1,6681 0,92793 64315 -59972 ,77795 ,80021 ,90320 ,74946 ,87475 ,3343 ,24967 ,6674 ,92764 ,64344 ,59995 ,77812 ,80003 ,90311 ,74991 ,87501 ,3335 ,24995 ,6668 .92735 ,64374 ,60019 ,77829 ,79986 ,90301 ,75037 ,87527 ,3327 ,25022 ,6661 ,92706 ,64403 ,60042 ,77846 ,79968 ,90292 ,75082 ,87554 ,3319 ,25049 ,6655 ,92677 0,64432 060065 9,77862 0,79951 9,90282 0,75128 9,87580 1,3311 1,25077 1,6649 0,92648 ,64461 ,60089 ,77879 ,79934 .90273 ,75*73 ,87606 .3303 25104 ,6642 ,92619 ,64490 ,6oii2 ,77896 ,79916 ,90263 ,75219 ,87633 ,3295 ,25131 ,6636 ,92590 ,64519 ,60135 ,77913 .79899 ,90254 ,752б4 ,87659 ,3287 .25159 ,6629 ,92561 ,64548 ,60158 ,77930 ,79881 ,90244 ,75310 .87685 ,3278 ,25186 ,6623 ,92532 60 59 53 57 56 55 54 53 52 51 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 .10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 p ,| cos д: |lgcosjf| sin л: Igstnjc ctgx lgctgx| tg jc cosec x\ sec x \ p I x 53е
78 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 37е х 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 / я о 64577 ,64606 ,64635 ,64664 ,64694 0,64723 ,64752 ,64781 ,64810 ,64839 0,64868 ,64897 ,64926 ,64955 ,64984 0,65014 ,65043 ,65072 ,65101 ,65130 °,б5159 ,65188 ,65217 ,65246 .65275 0,65304 ,65333 ,65363 .65392 ,65421 0,6545° ,65479 ,.65508 ^1 ,65566 о,б5595 ,65624 ,65653 ,65683 ,65712 0,65741 ,6577° ,65799 ,65828 ,65857 0,65886 >б5915 ,65944 ,65973 ,66003 0,66032 />6o6i ,66090 ,66119 ,66148 0,66177 ,66206 ,66235 ,66264 ,66293 Р sin x 0,60182 ,60205 ,60228 ,60251 ,60274 0.60298 .60321 ,60344 ,60367 ,60390 0,60414 ,60437 ,60460 ,60483 ,60506 0,60529 .60553 ,60576 ,60599 ,60622 0,60645 ,60668 ,60691 ,60714 ,60738 0,60761 ,60784 ,60807 ,60830 .60853 0,60876 ,60899 ,60922 ,60945 ,60968 0,60991 ,61015 ,61038 ,61061 ,61084 0,61107 ,61130 ,61153 ,61176 ,61199 0,61222 ,61245 ,61268 ,61291 ,61314 0,61337 ,61360 ,61383 ,61406 ,61429 0,61451 ,61474 ,61497 ,61520 ,61543 | cos x lg sin x 9,77946 ,77963 ,77980 ,77997 ,78013 9,78030 ,78047 ,78063 ,78080 ,78097 9,78иЗ ,78130 ,78147 ,78163 ,78180 9,78197 ,78213 ,78230 ,78246 ,78263 9,78280 ,78296 ,78313 ,78329 ,78346 9,78362 ,78379 ,78395 ,78412 ,78428 9,78445 ,78461 ,78478 ,78494 ,78510 9,78527 ,78543 ,78560 ,78576 ,78592 9,78609 ,78625 ,78642 ,78658 ,78674 9,78691 ,78707 ,78723 ,78739 ,78756 9.78772 ,78788 ,78805 ,78821 ,78837 9-78853 ,78869 ,78886 ,78902 ,78918 Igcosx COS X 0,79864 ,79846 ,79829 ,79811 ,79793 0,79776 ,79758 ,79741 ,79723 .79706 0,^79688 ,79671 ,79653 ,79635 ,79618 0,79600 ,79583 ,79565 ,79547 ,7953° 0,79512 ,79494 ,79477 ,79459 .79441 0^9424 ,79406 ,79388 ,79371 ,79353 o,79335 ,793i8 ,79300 ,79282 ,79264 9,79247 ,79229 ,79211 ,79193 ,79176 0,79158 ,79140 ,79122 ,79Ю5 ,79087 0,79069 ,79051 ,79°33 ,79016 ,78998 0,78980 ,78962 ,78944 ,78926 ,78908 0.78891 ,78873 ,78855 ,78837 ,78819 sin* ]g CCS X 9,90235 ,90225 ,90216 ,90206 ,90197 9,90187 ,90178 ,90168 ,90159 ,90149 9,90139 ,90130 ,90120 ,90111 ,90101 9,90091 ,90082 ,90072 ,90063 ,90053 9,90043 ,90034 ,90024 ,90014 ,90005 9,89995 ,89985 ,89976 ,89566 ,89956 9,89947 ,89937 ,89927 ,89918 ,89908 9,89898 ,89888 ,89879 ,89869 ,89859 9,89849 ,89840 ,89830 ,89820 ,89810 9,89801 ,89791 ,89781 ,89771 ,89761 9189752 ,89742 ,89732 ,89722 ,89712 9,89702 ,89693 ,89683 .89673 ,89663 lg sin л- | tgj: 0-75355 ,754oi ,75447 ,75492 ,75538 o,75584 ,75629 ,75675 ,75721 ,75767 0,75812 ,75858 ,75904 ^ ,75950 ,75996 0,76042 ,76088 ,76134 ,76180 ,76226 о 76272 ,76318 ,76364 ,76410 ,76456 0,76502 ,76548 ,76594 ,76640 ,76686 о,7б733 ,76779 ,76825 ,76871 ,76918 0,76964 ,77010 ,77057 ,77ЮЗ ,77149 0,77196 ,77242 ,77289 ,77335 ,77382 0,77428 ,77475 ,77521 .77568 ,77615 0,77661 ,77708 ,77754 ,778oi ,77848 o,77895 ,77941 ,77988 ,78035 ,78082 CtgJf | Ig.tg* 9,87711 ,87738 ,87764 ,87790 ,87817 9-87843 ,87869 ,87895 ,87922 ,87948 9,87974 ,88000 ,88027 ,88053 ,88079 9,88105 ,88131 ,88158 ,88184 ,88210 9,88236 ,88262 ,88289 ,88315 ,88341 9,88367 ,88393 ,88420 ,88446 ,88472 9,88498 ,88524 ,88550 ,88577 ,88603 9,88629 ,88655 ,88681 ,88707 ,88733 9,88759 ,88786 ,88812 ,88838 ,88864 9,88890 ,88916 ,88942 ,88968 ,88994 9,89020 ,89046 ,89073 ,89099 ,89125 9,89151 ,89177 ,89203 ,89229 ,89255 lg Ctg X \ cigx 1,3270 ,3262 ,3254 ,3246 ,3238 1.323° ,3222 ,3214 ,3206 ,3198 1,3190 ,3182 ,3175 ,3167 ,3159 1,3151 ,3143 ,3135 ,3127 ,3"9 1,3111 >3I03 ,3095 ,3087 >3°79 1,3072 ,3064 -3056 ,3048 ,3040 r»3°32 ,3024 .3017 ,3009 ,3001 1,2993 ,2985 ,2977 ,2970 ,2962 i,2954 ,2946 ,2938 ,2931 ,2923 12915 ,2907 ,2900 ,2892 ,2884 1,2876 ,2869 ,2861 ,2853 ,2846 1,2838 ,2830 ,2822 ,2815 ,2807 tgx | 1 sec x 1,25214 ,25241 ,25269 ,25296 ,25324 i,2535i ,25379 ,25406 ,25434 ,25462 1,25489 ,25517 ,25545 ,25572 ,25600 1,25628 ,25656 ,25683 ,25711 ,25739 1,25767 ,25795 ,25823 ,25851 ,25879 1,25907 ,25935 ,25963 ,25991 ,26019 1,26047 ,26075 ,26104 ,26132 ,26162 1,26188 ,26216 ,26245 ,26273 ,26301 1,26330 ,26358 ,26387 ,26415 ,26443 1,26472 ,26500 ,26529 ,26557 ,26586 1.26615 ,26643 ,26672 ,26701 ,26729 1,26758 ,26787 ,26815 ,26844 ,26873 cosec x cosec л i,66i6 ,6610 ,6604 ,6597 ,6591 1,6584 ,6578 ,6572 ,6565 ,6559 i,6553 -6546 ,654° ,6534 ,6527 1,6521 ,6515 ,6508 ,6502 ,6496 1,6489 ,6483 ,6477 ,6471 ,6464 1,6458 ,6452 ,6446 ,6439 ,6433 1,6427 ,6421 ,6414 ,6408 ,6402 1,6396 ,6390 ,6383 ,6377 ,6371 1,6365 ,6359 ,6353 ,6346 ,634° т,6зз4 ,6328 ,6322 ,6316 ,6310 1,6303 ,6297 ,6291 ,6285 ,6279 1,6273 ,6267 ,6261 ,6255 ,6249 sec x P 0,92502 ,92473 ,92444 ,92415 ,92386 o,92357 ,92328 ,92299 ,92270 92241 0,92212 ,92182 ,92153 ,92124 ,92095 0,92066 ,92037 ,92008 ,91979 ,9195° 0,91921 ,91892 ,91863 ,91833 ,91804 o,9i775 ,91746 .9I71? ,91688 ,91659 0,91636 ,91601 ,91572 ,91543 ,91513 0,91484 ,91455 ,91426 ,91397 ,91368 o,9i339 ,9131° ,91281 ,91252 ,91223 0,91193 ,91164 ,9H35 ,91106 ,91077 0,91048 ,91019 ,90990 ,90961 ,90932 0,90903 ,90873 ,90844 ,90815 ,90786 P 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 x 52е
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 79 38° sin* (Igsin* cos л: jig cos л: tg x ]g tg* \ ctg x \ sec* Jcosec* 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 0,66323 0,61566 9,78934 0,78801 9,89653 0,78129 9,89281 1,2799 1,26902 1,6243 0,90757 ,66352 ,61589 ,78950 ,78783 ,89643 ,78175 ,89307 ,2792 ,26931 ,6237 ,90728 ,66381 ,61612 ,78967 ,78765 ,89633 ,78222 ,89333 ,2784 ,26960 ,6231 ,90699 1 ,66410 ,61635 ,78983 ,78747 ,89624 ,78269 ,89359 ,2776 ,26988 ,6225 ,90670 ,66439" ,61658 ,78999 ,78729 ,89614 ,78316 ,89385 ,2769 ,27017 ,6219 ,90641 0,66468 0,61681 9,79015 0,78711 9,89604 0,78363 9,89411 1,2761 1,27046 1,6213 0,90612 ,66497 ,61703 ,79031 ,78694 ,89594 ,78410 ,89437 ,2753 ,27075 .6207 ,90583 ,66526 ,61726 ,79047 ,78676 ,89584 ,78457. ,89463 ,2746 ,27104 ,6201 ,90553 ,66555 -6l749 -79э6з ,78658 ,89574 ,78504 ,89489 ,2738 ,27133 ,6195 ,90524 ,66584 ,61772 ,79079 ,78640 ,89564 ,78551 ,89515 ,2731 ,27162 ,6189 ,90495 0,66613 0,61795 9,79095 0,78622 9,89554 0,78598 9,895411,27231,27191 1,6183 0,90466 , ,66642 ,61818 ,79111 ,78604 ,89544 ,78645 ,89567 ,2715 ,27221 ,6177 ,90437 ,66672 ,61841 ,79128 ,78586 ,89534 ,78692 ,89593 ,2708 ,27250 ,6171 ,90408 ,66701 ,61864 ,79144 ,78568 ,89524 ,78739 ,89619 ,2700 ,27279 ,6165 ,90379 ,66730 ,61887 ,79160 ,78550 ,89514 ,78786 ,89645 ,2693 ,27308 ,6159 ,90350 0,66759 0,61909 9,79176 0,78532 9,89504 °>78834 9,89671 1,2685 1,27337 1,6153 0,90321 ,66788 ,61932 ,79192 ,78514 ,89495 ,78881 ,89697 ,2677 .27366 ,6147 ,90292 ,66817 ,61955 ,79208 ,78496 ,89485 ,78928 ,89723 ,2670 ,27396 ,6141 ,90263 ,66846 ,61978 ,79224 ,78478 ,89475 -78975 ,89749 ,2662 ,27425 ,6135 ,90234 ,66875 ,62001 ,79240 ,78460 ,89465 ,79022 ,89775 ,2655 ,27454 '6129 ,90204 0,66904 0,62024 9,79256 0,78442 9,89455 0,79070 9,89801 1,2647 1.27483 1,6123 0,90175 ,66933 ,62046 ,79272 ,78424 ,89445 -7911? ,89827 ,2640 ,27513 ,6117 ,90146 ,66962 ,62069 ,79288 ,78405 ,89435 ,79l64 ,89853 ,2632 ,27543 ,6m ,90117 ,66992 ,62092 ,79304 ,78387 ,89425 ,79212 ,89879 ,2624 ,27572 ,6105 ,90088 ,67021 ,62115 ,79319 ,78369 ,894*5 . -79259 ,89905 -2617 ,27601 ,6099 ,90059 0,67050 0,62138 9,79335 0,78351 9,89405 0,79306 9,89931 1,26091,27630 1,6093 0,90030 ,67079 ,62160 ,79351 ,78333 ,89395 ,79354 ,89957 ,2602 ,27660 ,6087 ,90001 ,67108 ,62183 ,79367 ,78315 ,89385 ,79401 ,89983 ,2594 ,27689 ,6082 ,89972 ,67137 ,62206 ,79383 ,78297 ,89375 ,79449 ,90009 ,2587 ,27719 ,6076 ,89943 ,67166 ,62229 ,79399 ,78279 ,89364 ,79496 ,90035 ,2579 ,27748 ,6070 ,89914 0,67195 0,62251 9,79415 0,78261 9,89354 0,79544 9,90061 1,2572 1,27778 1,6064 0,89884 ,67224 ,62274 ,79431 ,78243 ,89344 -79591 ,90086 ,2564 ,27807 ,6058 ,89855 ,672^3 ,62297 ,79447 ,78225 ,89334 ,79639 ,90112 ,2557 ,27837 ,6052 ,89826 ,67282 ,62320 ,79463 ,78206 ,89324 ',79686 ,90138 ,2549 ,27867 ,6046 ,89797 ,67312 ,62342 ,79478 ,78188 ,89314 ,79734 ,9°l64 ,2542 ,27896 ,6040 ,89768 0,67341 0,62365 9,79494 0,78170 9,89304 0,79781 9,90190 1,2534 1,27926 1,6035 0,89739 ,67370 ,62388 ,79510 ,78152 ,89294 ,79829 ,90216 ,2527 ,27956 ,6029 ,89710 -67399 ,62411 ,79526 ,78134 ,89284 ,79877 ,90242 ,2519 ,27985 ,6023 ,89681 ,67428 ,62433 ,79542 ,78116 ,89274 ,79924 ,90268 ,2512 ,28015 ,6017 ,89652 ,67457 ,62456 ,79558 ,78098 ,89264 ,7997s ,90294 ,2504 ,28045 ,6011 ,89623 0,67486 0,62479 9,79573 0,78079 9,89254 0,80020 9,90320 1,2497 1,28075 1,6005 0,89594 ,67515 ,62502 ,79589 ,78061 ,89244 ,80067 ,90346 ,2489 ,28105 ,6000 ,89564 ,67544 ,62524 ,79605 ,78043 ,89233 ,80115 ,90371 ,2482 ,28134 .5994 .?9535 >67573 ,62547 ,79621 ,78025 ,89223 ,80163 ,90397 ,2475 ,28164 ,5988 ,89506 ,67602 ,62570 ,79636 ,78007 ,89213 ,80211 ,90423 ,2467 ,28194 ,5982 ,89477 0,67632 0,62592 9,79652 0,77988 9,89203 0,80258 9,90449 1,2460 1,28224 1,5976 0,89448 ,67661 ,62615 ,79668 ,77970 ,89193 ,80306 ,90475 ,2452 ,28254 ,5971 ,89419 ,67690 ,62638 ,79684 ,77952 ,89183 ,80354 ,90501 ,2445 ,28284 ,5965 ,89390 ,67719 ,62660 ,79699 ,77934 ,89173 ,80402 ,90527 ,2437 ,28314 ,5959 ,89361 ,67748 ,62683 ,79715 ,77916 ,89162 ,80450 ,90553 ,2430 ,28344 .5953 .89332 0,67777 0,62706 9,79731 0,77897 9,89152 0,80498 9,90578 1,2423 1,28374 1,5948 0,89303 ,67806 ,62728 ,79746 ,77879 ,89142 ,80546 ,90604 ,2415 ,28404 ,5942 ,89274 ,67835 ,62751 ,79762 ,77861 ,89132 ,80594 ,90630 ,2408 ,28434 ,5936 ,89245 ,67864 ,62774 ,79778 ,77843 ,89122 ,80642 ,90656 ,2401 ,28464 ,5930 ,89215 ,67893 ,62796 ,79793 ,77824 ,89112 ,80690 ,90682 ,2393 ,28495 .5925 ,89186 0,67922 0,62819 9,79809 0,77806 9,89101 0,80738 9,90708 1,2386 1,28525 1,5919 0,89157 ,67951 ,62842 ,79825 ,77788 ,89091 ,80786 ,90734 ,2378 ,28555 ,5913 ,89128 ,67981 ,62864 ,79840 ,77769 ,89081 ,80834 ,90759 ,2371 ,28585 ,5907 ,89099 ,68010 ,62887 ,79856 ,77751 ,89071 ,80882 ,90785 ,2364 ,28615 ,5902 ,89070 ,68039 ,62909 ,79872 ,77733 ,89060 ,80930 ,90811 ,2356 ,28646 ,5896 ,89041 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 40 39 38 37 36 35 34 33 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 | p I cos* I IgcosA sin.v ]g sin x ctg* lgctg*| tg*|cosec*J sec* p \x
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 39° sin A: I lg sin* | cos x |lgcosjc| tg x \ 1g tg x cigx \ sec x cosecx 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 0,68068 0,62932 9,79887 0,77715 9,89050 0,80978 9,90837 1,2349 1,28676 1,5890 0,89012 ,68097 ,62955 ,79903 ,77696 ,89040 ,81027 ,90863 ,2342 ,28706 ,5884 ,80983 ,68126 ,62977 ,79918 ,77678 ,89030 ,81075 ,90889 ,2334 ,28737 ,5879 ,88954 ,68155 -OS000 '79934 .7766o ,89020 ,81123 ,90914 ,2327 ,28767 ,5873 ,88925 ,68184 ,63022 ,79950 ,77641 ,89009 ,81171 ,90940 ,2320 ,28797 ,5867 '°°°95 0,68213 0,63045 9,79965 0,77623 9,88999 0,81220 9,90966 1,2312 1,28828 1,5862 0,88806 ,68242 ,63068 ,79981 ,77605 ,88989 ,81268 ,90992 ,2305 ,28858 ,5856 ,88837 68271 ,63090 ,79996 ,77586 ,88978 ,81316 ,91018 ,2298 ,28889 .5850 '888оВ ,68301 ,63113 ,80012 ,77568 ,88968 ,81364 ,91043 ,2290 ,28919 ,5845 ,88779 ,68330 ,63135 ,80027 ,77550 ,88958 ,81413 ,91069 ,2283 ,28950 ,5839 ,88750 0,68359 0,63158 9,80043 0,77531 9,88948 0,81461 9,91095 1,2276 1,28980 1,5833 0,88721 ,68388 ,63180 ,80058 ,77513 ,88937 ,8151° ,9II2i '2268 .29on >58а8 o-. ,68417 ,63203 ,8oo74 ,77494 ,88927 ,81558 ,91147 ,2261 ,29042 ,5822 ,88663 ,68446 ,63225 ,80089 ,77476 ,88917 ,8i6o6 ,91172 ,2254 ,29072 ,5816 ,88634 ,68475 .63248 ,80105 ,77458 ,88906 ,81655 ,91198 ,2247 ,29103 ,5811 ,88605 0,68504 0,63271 9,80120 0,77439 9,88896 0,81703 9,91224 1,2239 1,29133 1,5805 0,88575 ,68533 ,63293 ,80136 ,77421 ,88886 ,81752 ,91250 ,2232 ,29164 ,5800 ,88546 ,68562 ,63316 ,80151 ,77402 ,88875 ,81800 ,91276 ,2225 ,29195 ,5794 ,88517 ,68591 ,63338 ,80166 ,77384 ,88865 ,81849 ,91301 ,2218 ,29226 ,5788 ,88488 ,68621 ,63361 ,80182 ,77366 ,88855 ,81898 ,91327 .2210 ,29256 ,5783 ,88459 0,68650 0,63383 9,80197 0,77347 9,88844 0,81946 9,91353 1,2203 1,29287 1,5777 °,8843O ,68679 ,63406 ,80213 ,77329 ,88834 ,81995 ,91379 ,2196 ,29318 ,5771 ,88401 ,68708 ,63428 ,80228 ,77310 ,88824 ,82044 ,91404 ,2189 ,29349 ,5766 ,88372 ,68737 .63451 ,80244 ,77292 ,88813 ,82092 ,91430 ,2181 ,29380 ,5760 ,88343 ,68766 ,63473 ,80259 ,77273 ,88803 ,82141 ,91456 ,2174 ,29411 ,5755 ,88314 0,68795 0-63496 9,80274 0,77255 9,88793 0,82190 9,91482 1,2167 1,29442 1,5749 °,88285 ,68824 ,63518 ,80290 ,77236 ,88782 ,82238 ,91507 ,2160 ,29473 ,5744 ,88255 ,68853 ,63540 ,80305 ,77218 ,88772 ,82287 ,91533 ,2153 ,29504 ,5738 ,88226 ,68882 ,63563 ,80320 ,77199 ,88761 ,82336 ,91559 ,2145 ,29535 ,5732 ,88197 ,68911 ,63585 ,80336 ,77181 ,88751 ,82385 ,91585 ,2138 ,29566 ,5727 ,88168 0,68941 0,63608 9,80351 0,77162 9,88741 0,82434 9,91610 1,2131 1,29597 1,5721 0,88139 ,68970 ,63630 ,80366 ,77144 ,88730 ,82483 ,91636 ,2124 ,29628 ,5716 ,88110 ,68999 ,63653 ,80382 ,77125 ,88720 ,82531 ,91662 ,2117 ,29659 ,5710 ,88081 ,69028 ,63675 ,80397 ,77107 ,88709 ,82580 ,91688 ,2109 ,29690 ,5705 ,88052 ,69057 .63698 ,80412 ,77088 ,88699 ,82629 ,91713 ,2102 ,29721 ,5699 ,88023 0,69086 0,63720 9,80428 0,77070 9,88688 0,82678 9,91739 1,2095 1,29752 1,5694 0,87994 ,69115 ,63742 ,80443 ,77051 ,88678 ,82727 ,91765 ,2088 ,29784 ,5688 ,87965 ,69144 ,63765 ,80458 ,77033 ,88668 ,82776 ,91791 ,2081 ,29815 ,5683 ,87936 ,69173 ,63787 ,80473 ,77014 ,88657 ,82825 ,91816 ,2074 ,29846 ,5677 ,87906 ,69202 ,63810 ,80489 ,76996 ,88647 >82874 ,91842 ,2066 ,29877 ,5672 ,87877 0,69231 0,63832 9,80504 0,76977 9,88636 0,82923 9,91868 1,2059 1,29909 1,5666 0,87848 ,69260 .63854 ,80519 ,76959 ,88626 ,82972 ,91893 ,2052 ,29940 ,5661 ,87819 ,69290 -63877 ,80534 ,76940 ,88615 ,83022 ,91919 ,2045 ,29971 ,5655 ,87790 ,69319 ,63899 ,80550 ,76921 ,88605 ,83071 ,91945 ,2038 ,30003 ,5650 ,87761 ,69348 ,63922 . ,80565 ,76903 ,88594 ,83120 ,91971 ,2031 ,30034 ,5644 ,87732 0,69377 0,63944 9,80580 0,76884 9,88584 0,83169 9,91996 1,2024 1,30066 1,5639 0,87703 ,69406 ,63966 ,80595 ,76866 ,88573 ,83218 ,92022 ,2017 ,30097 ,5633 ,87674 ,69435 ,63989 ,80610 ,76847 ,88563 ,83268 ,92048 ,2009 ,30129 ,5628 ,87645 ,69464 ,64011 ,80625 ,76828 ,88552 ,83317 ,92073 ,2002 ,30160 ,5622 ,87616 ,69493 ,64033 ,80641 ,76810 ,88542 ,83366 ,92099 ,1995 ,30192 ,5617 ,87586 0,69522 0,64056 9,80656 0,76791 9,88531 0,83415 9,92125 1,1988 1,30223 1,5611 0,87557 ,69551 ,64078 ,80671 ,76772 ,88521 ,83465 ,92150 ,1981 ,30255 ,5606 ,87528 ,69580 ,64100 ,80686 ,76754 ,88510 ,83514 ,92176 ,1974 ,30287 ,5601 ,87499 ,69610 ,64123 .80701 ,76735 ,88499 -835б4 ,92202 ,1967 ,30318 ,5595 ,87470 ,69639 ,64145 ,80716 ,76717 ,88489 ,83613 ,92227 ,1960 ,30350 ,5590 ,87441 0,69668 0,64167 9,80731 0,76698 9,88478 0,83662 9,92253 1,1953 1,30382 1,5584 0,87412 ,69697 ,64190 ,80746 ,76679 ,88468 ,83712 ,92279 ,1946 ,30413 -5579 ,87383 ,69726 ,64212 ,80762 ,76661 ,88457 ,83761 ,92304 ,1939 ,30445 -5573 ,87354 ,69755 ,64234 ,80777 ,76642 ,88447 ,83811 ,9233° Д932 ,30477 ,5568 ,87325 ,69784 ,64256 ,80792 ,76623 ,88436 ,83860 ,92356 ,1925 ,30509 ,5563 ,87296 60 59 53 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 -10 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 | p | cos x lg cos x sin x lg sin x j ctg x I lg ctg x tg x cosec x sec x 50°
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 81 40° X \ ! i t \ 1 ' < j 10 « ! < г И 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 i Р 0,6981, ,6984 ,6987 ,699е* ,б993< о.б995< .6998J ,7001' ,7°°4< >7°°7< 0,7010,- ,7013; ,7oi6i ,7019] ,7022С 0,7025С ,7027с ,70306 ,7033:; ,7°3бб °,7°395 ,70424 -70453 ,70482 .705И 0,70540 .70569 ,7°599 ,70628 .70657 0,70686 .70715 .70744 .70773 .70802 0,70831 ,70860 ,70889 ,70919 .70948 0,70977 ,7ioo6 .7Ю35 ,71064 ,71093 0,71122 ,7i ,71180 ,71209 .71239 0,71268 ,71297 .71326 .71355 ,71384 0.714ГЗ ,71442 .71471 ,715°° ,71529 Р 3 2 [ 3 э ? 3 7 ^ } i с > > > i г , < < < sin x 0,64279 ,64301 ,64323 ,64346 ,64368 0,6439° ,64412 ,64435 .64457 ,64479 о 64501 ,64524 ,64546 ,64568 ,64590 0,64612 .64635 ,64657 ,64679 ,64701 0,64723 ,64746 ,64768 ,64790 ,64812 0,64834 ,64856 ,64878 ,64901 ,64923 0,64945 ,64967 ,64989 ,65011 .65033 0,65055 ,65077 ,65100 ,65122 ,65144 0,65166 ,65188 ,65210 ,65232 165254 3,65276 < ,65298 .65320 ,65342 .65364 3,65386 ( ,65408 ,65430 ,65452 ,65474 1,65496 с ,65518 ,65540 .65562 ,65584 COS X 1 1 IgSlHA 9,8080' ,8082: ,8о8з" ,8085: ,8о86> 9,8o88i ,8о89г ,80911 ,8092^ ,80945 9,80950 ,80975 ,8098; ,8lOO2 ,81017 9,81032 ,81047 ,81061 ,81076 ,81091 9,81106 ,81121 ,81136 ,81151 ,81166 9 81180 ,8И95 ,81210 ,81225 ,81240 9,81254 ,81269 ,81284 ,81299 ,81314 981328 .81343 ,81358 ,81372 ,81387 9,81402 ,81417 ,81431 ,81446 ,81461 3,81475 ,81490 ,81505 ,81519 .81534 J.8I549 ,81563 ,81578 .81592 ,81607 ),8l622 ,81636 ,81651 .81665 ,8l68o I cos x 1 г J i J j 1 ; l j 1 i < < < COS X 0,76604 ,76586 ,76567 -76548 ,76530 0,76511 ,76492 ,76473 .76455 ,76436 0,76417 ,76398 ,76380 ,76361 .76342 0,76323 ,76304 ,76286 ,76267 ,76248 0,76229 ,76210 ,76192 ,76173 .76154 0.76135 ,76116 ,76097 ,76078 ,76059 0,76041 ,76022 ,76003 .75984 ,75965 0,75946 •75927 ,75908 ,75889 ,75870 0,75851 '75832 ,75813 ,75794 ,75775 э,7575б .75738 ,75719 »75?oo ,75680 3,75661 ,75642 ,75623 ,75604 •75585 >,755бб ,75547 •75528 ,755°9 ,75490 sin x IgCOSJC 9,88425 ,88415 ,88404 ,88394 ,88383 9,88372 ,88362 ,88351 ,88340 ,88330 9,88319 ,88308 ,88298 ,88287 ,88276 9,88266 ,88255 ,88244 ,88234 ,88223 9,88212 ( ,88201 ,88191 ,88180 ,88169 9.88158 < ,88148 ,88137 ,88126 ,88115 9.88105 с ,88094 ,88083 ,88072 ,88061 9,88051 с ,88040 ,88029 ,88oi8 ,88007 9,87996 с ,87985 ,87975 ,87964 ,87953 9,87942 с ,87931 ,87920 ,87909 ,87898 9,87887 с ,87877 ,87866 ,87855 ,87844 9,87833 c ,87822 ,87811 ,87800 ,87789 Ig sin x | igx 0,83910 ,83960 ,84009 ,84059 ,84108 0,84158 ,84208 ,84258 ,84307 ,84357 0,84407 ,84457 ,84507 ,84556 ,84606 0,84656 ,84706 ,84756 ,84806 ,84856 3,84906 •84956 ,85006 ,85057 ,85107 5.85157 ,85207 .85257 .85308 .85358 ),854o8 ,85458 ,85509 35559 ,85609 3,85660 .85710 ,85761 ,85811 ,85862 3,85912 ,85963 ,86014 ,86064 ,86115 ),86i66 ,86216 ,86267 ,86318 ,86368 >,864i9 36470 ,86521 ,86572 ,86623 ,86674 ,86725 ,86776 ,86827 ,86878 CtgAT Igtg* 9,92381 ,92407 ,92433 ,92458 ,92484 9,92510 .92535 -92561 ,92587 ,92612 9,92638 ,92663 ,92689 ,92715 ,92740 9,92766 ,92792 ,92817 ,92843 ,92868 9,92894 ,92920 ,92945 ,92971 ,92996 9,93022 ,93048 ,93073 ,93099 ,93124 9,93150 •93175 ,93201 ,93227 -93252 9,93278 ,933°3 ,93329 ,93354 93380 9,93406 •93431 ,93457 ,93482 .93508 9,93533 ,93559 ,93584 ,93610 ,93636 9,93661 ,93687 ,93712 ,93738 ,93763 9,93789 ,93814 ,93840 •93865 .93891 Ig ctg x CtgJf 1,1918 ,1910 ,1903 ,1896 ,1889 1,1882 ,1875 ,1868 ,1861 ,1854 1,1847 ,1840 Д833 ,1826 ,1819 1,1812 ,1806 Д799 ,1792 Д785 1,1778 ] Д771 Д764 Д757 Д75° 1Д743 Д736 ,1729 ,1722 Д715 1,1708 ,1702 ,1695 ,1688 ,1681 1,1674 ) ,1667 ,1660 1653 ,1647 1,1640 i ,1633 ,1626 ,1619 ,1612 i, 1606 ] ,1599 ,1592 ,1585 ,1578 1Д571 i Д565 Д558 Д551 Д544 1Д538 i Д531 .1524 JS1? ,I510 igx |c secjc 1,30541 ,30573 ,30605 ,30636 .30668 1,30700 .30732 -30764 ,30796 ,30829 1,30861 ,30893 •30925 ,30957 ,30989 Г,ЗЮ22 .ЗЮ54 ,31086 .31И9 ,31151 С,ЗИ83 ,31216 .31248 ,31281 ,31313 [31346 ,31378 .31411 ,31443 .31476 [,31509 ,31541 ,31574 ,31607 ,3l64° [,31672 .31705 .31738 ,31771 ,31804 .-31837 ,31870 ,31903 ,31936 ,31969 ,32002 ,32035 32068 ,32101 ,32134 ,32168 ,32201 •32234 ,32267 ,32301 ,32334 ,32368 ,32401 ,32434 ,32468 овеслг cosec x 1.5557 ,5552 '5546 •5541 ,5536 1.5530 ,5525 ,5520 ,55*4 .5509 I-5504 ,5498 -5493 ,5488 ,5482 1.5477 < «5472 .5466 ,546i ,5456 1,545° < ,5445 ,5440 ,5435 .5429 i,5424 < ,5419 ,5413 ,5408 ,5403 1,5398 с ,5392 ,538? ,5382 ,5377 i,5372 с ,5366 ,536i ,5356 ,5351 !'5345 с ,5340 ,5335 .5330 ,5325 1,5320 с ,5314 ,5309 ,5304 ,5299 1,5294 с ,5289 ,5283 ,5278 ,5273 1,5268 о ,52бЗ ,5258 ,5253 ,5248 sec* j Р 0,87266 ,87237 ,87208 .87179 ,87150 0,87121 ,87092 ,87063 ,87034 ,87005 0,86976 ,86946 ,86917 ,86888 ,86859 3,86830 ,868oi ,86772 ,86743 .86714 з,86685 ,86656 ,86627 ,86597 ,86568 э.86539 ,86510 ,86481 ,86452 ,86423 3,86394 ,86365 .86336 ,86307 ,86277 3,86248 ,86219 ,86190 ,86i6i ,86132 ), 86103 ,86074 ,86045 ,86016 ,85987 ',85957 ,85928 ,85899 ,85870 ,85841 ,85812 .85783 .85754 ,85725 ,85696 ,85667 ,85637 ,85608 ,85579 ,85550 Р 1 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 -18 47 43 45 44 43 42 41 40 39 33 37 36 35 34 33 32 31 30 29. 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 г X 49е 6 Том 1, кн. 1
82 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 41 х I p I sin x I Ig sin x cos x Ig cos x tg x I Ig tg x ctg x sec x cosec x [ p 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 ЗЭ 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 0.7i559 0,65606 9,81694 0,75471 9,87778 0,86929 9,93916 1,1504 1,32501 1,5243 0,85521 ,71588 ,65628 ,8i7°9 ,75452 ,87767 ,86980 ,93942 ,1497 ,32535 ,5237 ,85492 ,71617 ,65650 ,81723 ,75433 ,87756 ,87031 ,93967 ,1490 ,32568 ,5232 ,85463 ,71646 ,65672 ,81738 ,75414 ,87745 -87082 ,93993 ,1483 ,32602 ,5227 ,85434 ,71675 ,65694 ,81752 ,75395 ,87734 ,87133 ,94018 ,1477 ,32636 ,5222 ,85405 0,71704 0,65716 9,81767 0,75375 9,87723 0,87184 9,94044 1,1470 1,32669 1,5217 0,85376 ,71733 ,65738 ,81781 ,75356 ,87712 ,87236 ,94069 ,1463 ,32703 ,5212 ,85347 ,71762 ,65759 ,81796 ,75337 ,87701 ,87287 ,94095 ,1456 ,32737 ,5207 ,85318 ,71791 ,65781 ,81810 ,75318 ,87690 ,87338 ,94120 ,1450 ,32770 ,5202 ,85288 ,71820 ,65803 ,81825 ,75299 ,87679 ,87389 ,94146 ,1443 ,32804 ,5197 ,85259 0,71849 0,65825 9,81839 0,75280 9,87668 0,87441 9,94171 1,1436 1,32838 1,5192 0,85230 ,71878 ,65847 ,81854 ,75261 ,87657 ,87492 ,94197 ,1430 ,32872 ,5187 ,85201 ,71908 ,65869 ,81868 ,75241 ,87646 ,87543 ,94222 ,1423 ,32905 ,5182 ,85172 ,71937 ,65891 ,81882 ,75222 ,87635 ,87595 ,94248 .1416 ,32939 .51?? »8543 ,71966 ,65913 ,81897 ,75203 ,87624 ,87646 ,94273 ,1410 ,32973 ,5172 ,85114 o,7i995 0,65935 9.81911 0,75184 9,87613 0,87698 9,94299 1,1403 1,33007 1,5167 0,85085 .72024 ,65956 ,81926 ,75165 ,87601 ,87749 ,94324 Д396 ,3304! »5l62 ,85056 ,72053 ,65978 ,81940 ,75146 ,87590 ,87801 ,94350 ,1389 ,33075 ,5156 ,85027 72082 ,66000 ,81955 ,75I26 ,87579 ,87852 ,94375 .1383 ,ЗЗЮ9 6I5I -84998 ,72111 ,66022 ,81969 ,75107 ,87568 ,87904 ,94401 ,1376 ,33113 .5*46 ,84968 0,72140 0,66044 9,81983 o,75°88 9,87557 0,87955 9»9442б 1,1369 i,33i77 i»5I4I 0,84939 ,72169 ,66066 ,81998 ,75069 ,87546 ,88007 ,94452 ,1363 .33211 ,5136 ,84910 ,72198 ,66088 ,82012 ,75050 ,87535 ,88059 ,94477 ,1356 ,33245 ,5131 ,84881 ,72228 ,66109 ,82026 ,75030 ,87524 ,88110 ,94503 ,1349 ,33279 ,5126 ,84852 ,72257 ,66131 ,82041 ,75011 ,87513 ,88162 ,94528 ,1343 ,33314 ,5121 ,84823 0,72286 0,66153 9,82055 0,74992 9,87501 0,88214 9,94554 1Д336 i,33348 i,5116 0,84794 ,72315 ,66175 .82069 ,74973 ,87490 ,88265 ,94579 ,1329 ,33382 ,5i" .84765 ,72344 ,66197 ,82084 ,74953 ,87479 ,88317 ,94604 ,1323 ,33416 ,5107 ,84736 ,72373 ,66218 ,82098 ,74934 .87468 ,88369 ,94630 ,1316 .33451 -5102 ,84707 ,72402 ,66240 82112 ,74915 ,87457 ,88421 ,94655 ,1310 ,33485 ,5097 ,84678 072431 0.66262 9,82126 0,74896 9,87446 0,88473 9,94681 1,1303 1,33519 1.5092 0,84648 ,72460 ,66284 ,82141 ,74876 ,87434 ,88524 ,94706 ,1296 ,30554 .5087 .84619 ,72489 ,66306 ,82155 ,74857 ,87423 ,88576 ,94732 ,1290 ,33588 ,5082 ,84590 ,72518 ,66327 ,82169 ,74838 ,87412 ,88628 ,94757 ,1283 ,33622 ,5077 ,84561 ,72548 ,66349 .82184 ,74818 ,87401 ,88680 ,94783 ,1276 ,33657 -5°72 .84532 0,72577 0,66371 9,82198 0,74799 9,87390 0,88732 9,94808 1,1270 1,33691 1,5067 0,84503 ,72606 ,66393 ,82212 ,74780 ,87378 ,88784 ,94834 ,1263 ,33726 ,5062 ,84474 ,72635 ,66414 ,82226 ,74760 ,87367 ,88836 ,94859 ,1257 ,33760 ,5057 ,84445 ,72664 ,66436 ,82240 ,74741 ,87356 ,88888 ,94884 ,1250 ,33795 ,5052 ,84416 ,72693 ,66458 ,82255 ,74722 ,87345 ,88940 ,94910 ,1243 ,33830 ,5047 ,84387 0,72722 0,66480 9,82269 0,74703 9,87334 0,88992 9,94935 1Д237 1,33864 1,5042 0,84358 ,72751 ,66501 ,82283 ,74683 ,87322 ,89045 ,94961 ,1230 ,33899 ,5037 ,84328 ,72780 ,66523 ,82297 ,74664 ,87311 ,89097 ,94986 ,1224 ,33934 ,5032 ,84299 ,72809 ,66545 ,82311 ,74644 ,87300 ,89149 ,95012 ,1217 ,33968 ,5027 ,84270 ,72838 ,66566 ,82326 ,74625 ,87288 ,89201 ,95037 ,1211 ,34003 ,5023 ,84241 0,72867 0,66588 9,82340 0,74606 9,87277 0,89253 9,95062 1,1204 1,34038 1,5018 0,84212 ,72897 ,66610 ,82354 ,74586 ,87266 ,89306 ,95088 ,1197 ,34073 ,5013 ,84183 ,72926 ,66632 ,82368 ,74567 ,87255 ,89358 ,95113 ,1191 ,34108 ,5008 ,84154 ,72955 ,66653 ,82382 ,74548 ,87243 ,89410 ,95139 ,1184 ,34142 ,5003 ,84125 ,72984 ,66675 ,82396 ,74528 ,87232 ,89463 ,95164 ,1178 ,34177 ,4998 ,84096 0.73013 0,66697 9,82410 0,74509 9,87221 0,89515 9,95190 1,1171 1,34212 14993 0,84067 ,73042 ,66718 ,82424 ,74489 ,87209 ,89567 ,95215 ,1165 ,34247 ,4988 ,84038 .730?1 .66740 ,82439 ,74470 ,87198 ,89620 ,95240 ,1158 .34282 ,4984 ,84009 ,73ioo ,66762 ,82453 ,74451 ,87187 ,89672 ,95266 ,1152 ,34317 ,4979 ,83979 ,73129 ,66783 ,82467 ,74431 ,87175 ,89725 ,95291 ,ii45 .34352 ,4974 ,8395° °,13^ 0,66805 9,82481 0,74412 9,87164 0,89777 9,95317 1Д139 1 34387 Х.49б9 0,83921 ,73187 ,66827 ,82495 ,74392 ,87153 ,89830 ,95342 ,1132 ,34423 ,4964 ,83892 ,73217 ,66848 ,82509 ,74373 ,87141 ,89883 ,95368 ,1126 ,34458 ,4959 ,83863 ,73246 ,66870 ,82523 ,74353 ,87130 ,89935 ,95393 ,ni9 .34493 ,4954 ,83834 ,73275 ,66891 ,82537 ,74334 ,87119 ,89988 ,95418 ,1113 ,34528 ,4950 ,83805 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 p | cos* [lgcos.x| sin* | Ig sin л: I ctgjf cosec x sec x 48°
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 83 42е р | sinx |]gsin;t| cos л: |lgcosx| tgjc | Ig tg x ctgj: I secx | cosecx р j 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 °.733°4 0,66913 9,82551 0,74314 9,87107 0,90040 9,95444 1,1106 1,34563 1,4945 0,83776 .73333 .66935 .82565 ,74295 ,87096 ,90093 ,95469 ,1100 ,34599 ,4940 33747 ,73362 ,66956 ,82579 ,74276 ,87085 ,90146 ,95495 ,1093 ,34634 ,4935 ,83718 .73391 ,66978 ,82593 ,74256 ,87073 ,90199 ,95520 ,1087 ,34669 ,4930 ,83689 ,73420 ,66999 ,82607 ,74237 ,87062 ,90251 ,95545 ,1080 ,34704 ,4925 ,83659 0,73449 0,67021 9,82621 0,74217 9,87050 0,90304 9,95571 1,1074 1,34740 1,4921 0,83630 .73478 ,67043 ,82635 ,74198 ,87039 ,90357 ,95596 ,1067 ,34775 ,4916 ,83601 •735°7 ,67064 ,82649 ,74178 ,87028 ,90410 ,95622 ,1061 ,34811 ,4911 ,83572 .73537 ,67086 ,82663 ,74159 ,87016 ,90463 ,95647 ,1054 ,34846 ,49°6 ,83543 .73566 ,67107 ,82677 ,74139 ,87005 ,90516 ,95672 ,1048 ,34882 ,4901 ,83514 0.73595 0,67129 9,82691 0,74120 9,86993 0,90569 9,95698 1,1041 1,34917 1,4897 0,83485 ,73624 ,67151 ,82705 ,74100 ,86982 ,90621 ,95723 ,1035 ,34953 ,4892 ,83456 .73653 ,67172 ,82719 ,74080 ,86970 ,90674 ,95748 ,1028 ,34988 ,4887 ,83427 ,73682 ,67194 ,82733 ,74061 ,86959 ,90727 ,95774 .1022 ,35024 ,4882 ,83398 ,73711 ,67215 ,82747 ,74041 ,86947 ,90781 ,95799 .1016 ,35060 ,4878 ,83369 0,73740 0,67237 9,82761 0,74022 9,86936 0,90834 9.95825 1,1009 i.35°95 1.4873 0,83339 ,73769 ,67258 ,82775 ,74002 ,86924 ,90887 ,95850 ,1003 ,35131 ,4868 ,83310 .73798 ,67280 ,82788 ,73983 ,86913 ,90940 ,95875 ,0996 ,35167 ,4863 ,83281 ,73827 ,67301 ,82802 ,73963 ,86902 ,90993 ,95901 ,0990 ,35203 ,4859 .83252 .73857 .67323 ,82816 ,73944 ,86890 ,91046 ,95926 ,0983 ,35238 ,4854 ,83223 0,73886 0,67344 9.82830 0,73924 9,86879 0,91099 9,95952 1,0977 I>35274 L4849 0,83194 ,73915 .67366 ,82844 ,73904 ,86867 ,91153 ,95977 ,0971 ,35310 ,4844 ,83165 ,73944 ,67387 ,82858 ,73885 ,86855 ,91206 ,96002 ,0964 ,35346 ,4840 ,83136 .73973 ,67409 ,82872 ,73865 ,86844 ,91259 ,96028 ,0958 ,35382 ,4835 ,83107 ,74002 ,67430 ,82885 ,73846 ,86832 ,91313 ,96053 ,0951 ,35418 ,4830 ,83078 0,74031 0,67452 9,82899 0,73826 9,86821 0,91366 9,96078 1,0945 1.35454 14825 0,83049 ,74060 ,67473 ,82913 ,73806 ,86809 ,91419 ,96104 ,0939 ,35490 ,4821 ,83019 ,74089 ,67495 ,82927 ,73787 ,86798 ,91473 ,96129 ,0932 ,35526 ,4816 ,82990 ,74118 ,67516 ,82941 ,73767 ,86786 ,91526 ,96155 ,0926 ,35562 ,4811 ,82961 ,74147 ,67538 ,82955 ,73747 ,86775 .9i580 ,96180 ,0919 ,35598 ,4807 ,82932 0,74176 0,67559 9,82968 0,73728 9,86763 0,91633 9,96205 1,0913 1,35634 1,4802 0,82903 ,74206 ,67580 ,82982 ,73708 ,86752 ,91687 ,96231 ,0907 ,35670 ,4797 ,82874 ,74235 ,67602 ,82996 ,73688 ,86740 ,91740 ,96256 ,0900 ,35707 ,4792 ,82845 ,74264 ,67623 ,83010 ,73669 ,86728 ,91794 ,96281 ,0894 ,35743 ,4788 ,82816 ,74293 ,67645 ,83023 ,73649 ,86717 ,91847 ,96307 ,0888 ,35779 ,4783 ,82787 0,74322 0,67666 9,83037 0,73629 9,86705 0,91901 9,96332 1,0881 1,35815 1,4778 0,82758 ,74351 ,67688 ,83051 ,73610 ,86694 ,91955 ,96357 ,0875 ,35852 ,4774 .82729 ,74380 ,67709 ,83065 ,73590 ,86682 ,92008 ,96383 ,0869 .35888 ,4769 ,82700 ,74409 ,67730 ,83078 ,73570 ,86670 ,92062 ,96408 ,0862 ,35924 ,4764 ,82670 ,74438 ,67752 ,83092 ,73551 ,86659 ,92116 ,96433 ,0856 '35961 ,4760 ,82641 0,74467 0,67773 9,83106 0,73531 9,86647 0,92170 9,96459 1,0850 1,35997 1,4755 0,82612 .74496 ,67795 ,83120 ,73511 ,86635 ,92224 ,96484 ,0843 ,36034 ,4750 ,82583 ,74526 ,67816 ,83133 .73491 ,86624 ,92277 ,96510 ,0837 ,36070 ,4746 ,82554 ,74555 ,67837 ,83147 .73472 ,86612 ,92331 ,96535 ,0831 ,36107 ,4741 ,82525 ,74584 ,67859 ,83161 ,73452 ,86600 ,92385 ,96560 ,0824 ,36143 ,4737 ,82496 0,74613 0,67880 9,83174 0,73432 9,86589 0,92439 9,96586 i,0818 1,36180 1,4732 0,82467 ,74642 ,67901 ,83188 ,73413 ,86577 ,92493 ,96611 ,0812 ,36217 ,4727 ,82438 ,74671 ,67923 ,83202 ,73393 ,86565 ,92547 ,96636 ,0805 ,36253 ,4723 ,82409 ,74700 ,67944 ,83215 ,73373 ,86554 ,92601 ,96662 ,0799 ,36290 ,4718 ,82380 .74729 .67965 .83229 ,73353 ,86542 ,92655 ,96687 ,0793 ,36327 ,4713 ,82350 0.74758 0,67987 9,83242 0,73333 9,86530 0,92709 9,967121,0786 1,36363 1,4709 0,82321 .74787 ,68008 ,83256 ,73314 ,86518 ,92763 ,96738 ,0780 ,36400 ,4704 ,82292 ,74816 ,68029 ,83270 ,73294 ,86507 ,92817 ,96763 ,0774 ,39437 ,4700 ,82263 ,74846 ,68051 ,83283 ,73274 ,86495 .92872 ,96788 ,0768 ,36474 ,4695 ,82234 .74875 ,68072 ,83297 ,73254 ,86483 ,92926 ,96814 ,0761 ,36511 ,4690 ,82205 0,74904 0,68093 9,83310 0,73234 9,86472 0,92980 9,96839 1,0755 1.36548' 1,4686 0,82176 .74933 ,68115 ,83324 ,73215 ,86460 ,93034 ,96864 ,0749 ,36585 ,4681 ,82147 ,74962 ,68136 ,83338 ,73195 ,86448 ,93088 ,96890 ,0742 ,36622 ,4677 ,82118 ,74991 ,68157 ,83351 ,73175 ,86436 ,93143 ,96915 ,0736 ,36659 ,4672 ,82089 ,75020 ,68179 ,83365 ,73155 ,86425 ,93197 ,96940 ,0730 ,36696 ,4667 ,82060 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 IS 17 1$ 15- 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 p | cosx jlgcosjcj sinx Igsinjf ctg л: I Ig ctg х tg,*r cosecxl sec л" 47
84 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 43° х \ p I sin л- |lgsin.*| cos л: |]gcosjy[ tgx \\gtgx\clgx sec* cosec x.) p j 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 ,31 32 33 34 35 36 37 40 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 66 57 58 50 о;?5°49 0,68200 9,83378 0,73135 9,86413 0,93252 9,96966 1,0724 1,36733 1,4663 0,82030 ,75078 ,68221 ,83392 ,73116 ,86401 ,93306 ,96991 ,0717 ,36770 ,4658 ,82001 ,75107 ,68242 ,83405 ,73096 ,86389 ,93360 ,97016 ,0711 ,36807 ,4654 ,81972 ,75136 ,68264 ,83419 ,73076 ,86377 ,93415 ,97042 ,0705 ,36844 ,4649 ,81943 ,75166 ,68285 ,83432 ,73056 ,86366 ,93469 ,97067 ,0699 ,36881 ,4645 ,81914 °»75I95 0,68306 9,83446 0,73036 9,86354 0,93524 9,97092 1,0692 1,36919 1,4640 0,2.1885 ,75224 ,68327 ,83459 .73016 ,86342 ,93578 ,97118 ,0686 ,36956 ,4635 ,81856 ,75253 ,68349 ,83473 ,72996 ,86330 ,93633 ,97143 ,0680 ,36993 ,4631 ,81827 ,75282 ,68370 ,83486 ,72976 ,86318 ,93688 ,97168 ,0674 ,37030 ,4626 ,81798 ,75311 ,68391 ,83500 ,72957 ,86306 ,93742 ,97193 ,0668 ,37068 ,4622 ,81769 0,7534° 0,68412 9,83513 0,72937 9,86295 0,93797 9,972191,0661 i,37i°5 i,46l7 0,81740 ,75369 ,68434 .83527 ,72917 ,86283 ,93852 ,97244 ,0655 ,37143 ,4613 ,81710 ,75398 ,68455 ,83540 ,72897 ,86271 ,93906 ,97269 ,0649 ,37180 ,4608 ,81681 ,75427 ,68476 ,83554 ,72877 ,86259 ,93961 ,97295 ,0643 ,37218 ,4604 ,81652 ,75456 ,68497 33567 ,72857 ,86247 ,94016 ,97320 ,0637 ,37255 ,4599 ,81623 0,75485 0,68518 9,83581 0,72837 9,86235 0,94071 9,97345 1,0630 1,37293 1,4595 0,81594 ,75515 .68539 .83594 ,72817 ,86223 ,94125 ,97371 ,0624 ,37330 ,4590 ,81565 ,75544 ,68561 ,83608 ,72797 ,86211 ,94180 ,97396 ,0618 ,37368 ,4586 ,81536 ,75573 ,68582 ,83621 ,72777 ,86200 ,94235 ,97421 ,0612 ,37406 ,4581 ,81507 ,75602 ,68603 ,83634 ,72775 ,86188 ,94290 ,97447 ,0606 ,37443 ,4577 ,81478 0,75631 o,68624 9,83648 0,72737 9,86176 0,94345 9,97472 1,0599 i,3748i I.4572 0,81449 ,75660 ,6864s ,83661 ,72717 ,86164 ,94400 ,97497 ,0593 ,37519 ,4568 ,81420 ,75689 ,68666 ,83674 ,72697 ,86152 ,94455 ,97523 ,0587 ,37556 ,4563 ,81391 ,75718 ,68688 ,83688 ,72677 ,86140 ,94510 ,97548 ,0581 ,37594 ,4559 ,81361 ,75747 ,68709 ,83701 ,72657 ,86128 ,94565 ,97573 ,0575 ,37632 ,4554 ,81332 o,75776 0,68730 9.83715 0,72637 9,86116 0,94620 9,97598 1,0569 1,37670 1,4550 0,81303 ,758°5 ,68751 -83728 ,72617 ,86104 ,94676 ,97624 ,0562 ,37708 ,4545 ,81274 ,75835 ^68772 ,83741 ,72597 ,86092 ,94731 ,97649 ,0556 ,37746 ,4541 ,81245 ,75864 ,68793 ,83755 ,72577 ,86080 ,94786 ,97674 ,0550 ,37784 ,4536 ,81216 ,75893 ,688i4 ,83768 ,72557 ,86068 ,94841 ,97700 ,0544 ,37822 ,4532 ,81187 0,75922 0,68835 9,8378i 0,72537 9,86056 0,94896 9,97725 1,0538 1,37860 1,4527 0,81158 •7S9.51 ,68857 ,83795 ,72517 ,86044 ,94952 ,97750 ,0532 ,37898 ,4523 ,81129 ,7598o ,68878 ,83808 ,72497 ,86032 ,95007 ,97776 ,0526 ,37936 ,45l8 ,81100 ,76009 ,68899 ,83821 ,72477 ,86020 ,95062 ,97801 ,0519 ,37974 ,4514 ,81071 ,76038 ,68920 ,83834 ,72457 ,86008 ,95118 ,97826 ,0512 ,38012 ,4510 ,81041 0,76067 0,68941 9,83848 0,72437 9,85996 0,95173 9,97851 1,0507 1,38051 1,4505 0,81012 ,76096 ,68962 ,83861 ,72417 ,85984 ,95229 ,97877 ,0501 ,38089 ,4501 ,80983 ,76125 ,68983 ,83874 ,72397 ,85972 ,95284 ,97902 ,0495 ,38127 ,4496 ,80954 ,76155 ,69004 ,83887 ,72377 ,85960 ,95340 ,97927 ,0489 ,38165 ,4492 ,80925 ,76i84 ,69025 ,83901 ,72357 ,85948 ,95395 ,97953 ,0483 ,38204 ,4487 ,80896 0,76213 0,69046 9,839i4 0,72337 9,85936 0,95451 9,97978 1,0477 1,38242 1,4483 0,80867 ,76242 ,69067 '.83927 ,72317 ,85924 ,95506 ,98003 ,0470 ,38280 ,4479 ,80838 ,76271 ,69088 ,83940 ,72297 ,85912 ,95562 ,98029 ,0464 ,38319 ,4474 ,80809 ,76300 ,69109 ,83954 ,72277 ,85900 ,95618 ,98054 ,0458 ,38357 ,4470 ,80780 ,76329 ,69130 ,83967 ,72257 ,85888 ,95673 ,98079 ,0452 ,38396 ,4465 ,80751 0,76358 0,69151 9,8398o 0,72236 9,85876 0,95729 9,98104 1,0446 1,38434 1,4461 0,80721 ,76387 ,69172 ,83993 ,72216 ,85864 ,95785 ,98130 ,0440 ,38473 ,4457 ,80692 ,76416 ,69193 ,84006 ,72196 ,85851 ,95841 ,98155 ,0434 ,38512 ,4452 ,80663 ,76445 ,69214 ,84020 ,72176 ,85839 ,95897 ,98180 ,0428 ,38550 ,4448 ,80634 ,76475 ,69235 '84033 ,72156 ,85827 ,95952 ,98206 ,0422 ,38589 ,4443 ,80605 0,76504 0,69256 9,84046 0,72136 9,85815 0,96008 9,98231 1,0416 1,38628 1,4439 0,80576 ,76533 ,69277 ,84059 ,72116 ,85803 ,96064 ,98256 ,0410 ,38666 ,4435 ,80547 ,76562^,69298 ,84072 ,72095 ,85791 ,96120 ,98281 ,0404 ,38705 ,4430 ,80518 ,76591 ,69319 ,84085 ,72075 ,85779 ,96176 ,98307 ,0398 ,38744 ,4426 ,80489 ,76620 ,69340 ,84098 ,72055 ,85766 ,96232 ,98332 ,0392 ,38783 ,4422 ,80460 0,76649 0,69361 9,84112 0,72035 9,85754 0,96288 9,98357 1,0385 1,38822 1,4417 0,80431 ,76678 ,69382 ,84125 ,72015 ,85742 ,96344 ,98383 ,0379 ,38860 ,4413 ,80402 ,76707 ,69403 ,84138 ,71995 ,85730 ,96400 ,98408 ,0373 ,38899 ,4409 ,80372 ,76736 ,69424 ,84151 ,71974 ,85718 ,96457 ,98433 ,0367 ,38938 ,44°4 ,80343 ,76765 ,69445 -84164 ,71954 ,85706 ,96513 ,98458 ,0361 ,38977 ,4400 ,80314 60 59 58 57 58 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 18 15 14 13 12 11 10 p j cos л: Igcosx sin* |lgsinjc{ ctg* [lgctgx| tg* cosec x sec к p \ x
44° х\ p ' sinx Igsinx cos л: Igcosx tgx j Igtg x \ cigx \ sec x cosecx| p 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 82 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 5» 54 55 56 57 58 59 60 0,76794 0,69466 9,84177 0,71934 9,85693 0,96569 9,98484 1,0355 1,39016 1,4396 0,80285 ,76824 ,69487 ,84190 ,71914 ,85681 ,96625 ,98509 ,0349 ,39055 ,4391 ,80256 ,76853 ,69508 .84203 ,71894 ,85669 ,96681 ,98534 ,0343 ,39095 ,4387 ,80227 ,76882 ,69529 ,84216 ,71873 ,85657 ,96738 ,98560 ,0337 ,39134 ,4383 ,80198 ,76911 ,69549 ,,84229 ,71853 ,85645 ,96794 ,98585 ,033! ,39173 ,4378 ,80169 0,76940 0,69570 9,84242 0,71833 9,85632 0,96850 9,98610 1,0325 1,39212 1,4374 0,80140 ,76969 ,69591 ,84255 ,71813 ,85620 ,96907 ,98635 ,0319 ,39251 ,4370 ,80111 ,76998 ,69612 ,84269 ,71792 ,85608 ,96963 ,98661 ,0313 ,39291 ,4365 ,80082 ,77027 ,69633 ,84282 ,71772 ,85596 ,97020 ,98686 ,0307 ,39330 ,4361 ,80052 ,77056 ,69654 ,84295 ,71752 ,85583 ,97076 ,98711 ,0301 ,39369 ,4357 ,80023 0,77085 0,69675 9,84308 0,71732 9,85571 0,97133 9,98737 1,0295 1,39409 1,4352 0,79994 ,77114 ,69696 ,84321 ,71711 ,85559 ,97189 ,98762 ,0289 ,39448 ,4348 ,79965 ,77144 ,69717 ,84334 ,71691 ,85547 ,97246 ,98787 ,0283 ,39487 ,4344 ,79936 ,77173 ,69737 ,84347 ,71671 ,85534 ,97302 ,98812 ,0277 ,39527 ,4340 ,79907 ,77202 ,69758 ,84360 ,71650 ,85522 ,97359 ,98838 ,0271 ,39566 ,4335 ,79878 0,77231 0,69779 9,84373 0,71630 9,85510 0,97416 9,98863 1,0265 1,39606 1,4331 o,79849 ,77260 ,69800 ,84385 ,71610 ,85497 ,97472 ,98888 ,0259 ,39646 ,4327 ,79820 ,77289 ,69821 ,84398 ,71590 ,85485 ,97529 ,98913 ,0253 ,39685 ,4322 ,79791 ,77318 ,69842 ,84411 ,71569 ,85473 ,97586 ,98939 ,0247 ,39725 ,4318 ,79762 ,77347 ,69862 ,84424 ,71549 ,85460 ,97643 ,98964 ,0241 ,39764 ,4314 «79732 0,77376 0,69883 9,84437 0,71529 9,85448 0,97700 9,98989 1,0235 1,39804 1,4310 0,79703 ,77405 ,69904 ,84450 ,71508 ,85436 ,97756 ,99015 ,0230 ,39844 ,4305 ,79674 ,77434 ,69925 ,84463 ,71488 ,85423 ,97813 ,99040 ,0224 ,39884 ,4301 ,79645 ,77464 ,69946 ,84476 ,71468 ,85411 ,97870 ,99065 ,0218 ,39924 ,4297 ,79616 ,77493 ,69966 ,84489 ,71447 ,85399 ,97927 ,99090 ,0212 - ,39963 ,4293 ,79587 0,77522 0,69987 9,84502 0,71427 9,85386 0,97984 9,99116 1,0206 1,40003 1,4288 0,79558 •77551 ,7°oo8 ,84515 ,71407 ,85374 ,98041 ,99141 ,0200 ,40043 ,4284 ,79529 ,7758o ,70029 ,84528 ,71386 ,85361 ,98098 ,99166 ,0194 ,40083 ,4280 ,79500 ,77609 ,70049 ,84540 ,71366 ,85349 ,98155 ,99191 ,0188 ,40123 ,4276 ,79471 ,77638 ,70070 ,84553 ,71345 ,85337 ,98213 ,99217 ,0182 ,40163 ,4271 ,79442 0,77667 0,70091 9,84566 0,71325 9,85324 0,98270 9,99242 1,0176 1,40203 1,4267 0,79412 ,77696 ,70112 ,84579 ,71305 ,85312 ,98327 ,99267 ,0170 ,40243 ,4263 ,79383 ,77725 ,70132 ,84592 ,71284 ,85299 ,98384 ,99293 ,0164 ,40283 ,4259 ,79354 ,77754 ,70153 ,84605 ,71264 ,85287 ,98441 ,99318 ,0158 ,40324 ,4255 ,79325 ,77784 ,70174 ,84618 ,71243 ,85274 ,98499 ,99343 ,0152 40364 ,4250 ,79296 0,77813 0,70195 9,84630 0,71223 9,85262 0,98556 9,99368 1,0147 1,40404 1,4246 0,79267 ,77842 ,70215 ,84643 ,71203 ,85250 ,98613 ,99394 ,0141 ,40444 ,4242 ,79238 ,77871 ,70236 ,84656 ,71182 ,85237 ,98671 ,99419 ,0135 ,40485 4238 ,79209 ,77900 ,70257 ,84669 ,71162 ,85225 ,98728 ,99444 ,0129 ,40525 ,4234 ,79180 ,77929 ,70277 ,84682 ,71141 ,85212 ,98786 ,99469 ,0123 ,40565 ,4229 ,79151 0,77958 0,70298 9,84694 0,71121 9,85200 0,98843 9,99495 1,0117 1,40606 1,4225 0,79122 ,77987 ,70319 ,84707 ,71100 ,85187 ,98901 ,99520 ,0111 ,40646 ,4221 ,79093 ,78016 ,70339 ,84720 ,71080 ,85175 ,98958 ,99545 ,0105 ,40687 ,4217 ,79063 ,78045 ,70360 ,84733 ,71059 ,85162 ,99016 ,99570 ,0099 ,40727 ,4213 ,79034 ,78074 ,70381 ,84745 ,7Ю39 ,85150 ,99073 ,99596 ,0094 ,40768 ,4208 ,79005 0,78103 0,70401 9,84758 0,71019 9,85137 0,99131 9,99621 1,0088 1,40808 1,4204 0,78976 ,78133 ,70422 ,84771 ,70998 ,85125 ,99189 ,99646 ,0082 ,40849 ,4200 ,78947 ,78162 ,70443 ,84784 ,70978 ,8511*2 ,99247 ,99672 ,0076 ,40890 ,4106 ,78918 ,78191 ,70463 ,84796 ,70957 ,85100 ,99304 ,99697 ,0070 ,40930 ,4192 ,78889 ,78220 ,70484 ,84809 ,70937 ,85087 ,99362 ,99722 ,0064 ,40971 ,4188 ,78860 0,78249 0,70505 9,84822 0,70916 9,85074 0,99420 9,99747 1,0058 1,41012 1,4183 0,78831 ,78278 ,70525 ,84835 ,70896 ,85062 ,99478 ,99773 ,0052 ,41053 ,4179 ,78802 ,78307 ,70546 ,84847 ,70875 ,85049 ,99536 ,99798 ,0047 ,41093 ,4175 ,78773 ,78336 ,70567 ,84860 ,70855 ,85037 ,99594 ,99823 ,0041 ,41134 ,4171 ,78743 ,78365 ,70587 ,84873 ,70834 ,85024 ,99652 ,99848 ,0035 ,45 «4167 ,78714 0,78394 0,70608 9,84885 0,70813 9,85012 0,99710 9,99874 1,0029 1,41216 1,4163 0,78685 ,78423 ,70628 ,84898 ,70793 ,84999 ,99768 ,99899 ,0023 ,41257 ,4159 ,78656 ,78453 ,70649 ,849" ,70772 ,84986 ,99826 ,99924 ,0017 ,41298 ,4154 ,78627 ,78482 ,70670 ,84923 ,70752 ,84974 ,99884 ,99949 ,0012 ,41339 ,415° ,78598 ,78511 ,70690 ,84936 ,70731 ,84961 ,99942 ,99975 ,0006 ,41380 ,4146 ,78569 ,78540 0,70711 9,84949 0,70711 9,84949 1,00000 0,00000 1,0000 1,41421 1,4142 ,78540 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 3d 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9< 8 7 a 5 4 3 2 1 0
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ Таблица VIII. КРУГОВЫЕ, ПОКАЗАТЕЛЬНЫЕ И ГИПЕРБОЛИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ (Аргумент в дуговых единицах и градусах) X 0,00 01 О2 03 04 05 об о? о8 09 0,10 II 12 13 14 15 i6 17 18 19 0,20 21 22 23 24 2Й 2,6 27 28 29 0,30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 0,40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 0,50 51 52 53 54 5Й 56 57 58 59 sin x 0,00000 OIOOO 02000 03000 03999 04998 05996 06994 07991 08988 0,09983 10978 11971 12963 13954 14944 15932 16918 17903 18886 0,19867 20846 21823 22798 23770 24740 25708 26673 27636 28595 0,29552 30506 31457 32404 33349 34290 35227 36162 37092 38019 0,38942 39861 40776 41687 42594 43497 44395 45289 46178 47063 о,47943 48818 49688 50553 5I4I4 52269 53И9 53963 54802 55636 cos л: I,OOOOO 99995 9998о 99955 99920 99875 99820 99755 99680 99595 0,995°° 99396 99281 99156 99022 98877 98723 98558 98384 98200 0,98007 97803 9759° 97367 97134 96891 96639 96377 96106 95824 0-95534 95233 94924 94604 94275 93937 93590 93233 92866 92491 0,92106 91712 91309 90897 90475 90045 89605 89157 88699 88233 0,87758 87274 86782 86281 85771 85252 84726 8419° 83646 83094 tgx о о.ооооо OIOOO О2ООО 03001 04002 05004 06007 07011 08017 09024 0,10033 11045 12058 13074 14092 15114 16138 17166 18197 19232 0,20271 21314 22362 23414 24472 25534 26602 27676 28755 29841 0,30934 32033 33139 34252 35374 36503 3764° 38786 39941 41105 °,42279 43463 44657 45862 47078 48306 49545 50797 52061 53339 о,54бз° 55936 57256 58592 59943 61311 62695 64097 65517 66956 ех I.OOOOO 01005 02020 03045 04081 05127 06184 07251 08329 09417 1Д0517 Иб28 12750 13883 15027 I6l83 I735I 18530 19722 20925 I,22I4O 23368 24608 25860 27125 28403 20693 30996 32313 33643 1,34986 36343 37713 39097 40495 41907 43333 44773 46228 47698 i,49I82 50682 52196 53726 55271 56831 58407 59999 61607 63232 1,64872 66529 68203 69893 71601 73325 75067 76827 78604 80399 е~х I,OOOOO 0.99005 98020 97045 96079 95*23 94176 93239 92312 9^393 0,90484 89583 88692 87810 86936 86071 85214 84366 83527 82696 0,81873 81058 80252 79453 78663 77880 77Ю5 76338 75578 74826 о,74°82 73345 72615 71892 7«77 70469 69768 69073 68386 67706 0,67032 66365 65705 65051 64404 63763 63128 62500 61878 61263 0,60653 60050 59452 58860 58275 57б95 57I2I 56553 5599° 55433 sh x 0,00000 OIOOO 02ООО 03000 04001 05002 06004 07006 08009 09012 0,10017 1 1022 I2O29 13037 14046 Т5056 16068 17082 18097 19И5 O,2OI34 2И55 22178 23203 24231 25261 26294 27329 28367 29408 0,30452 3499 32549 33602 34659 35719 36783 37850 38921 39996 0,41075 42158 43246 44337 45434 46534 47640 48750 49865 50984 0,52110 53240 54375 555i6 56663 578i5 58973 60137 61307 62483 ch x 1,00000 00005 OOO2O 00045 оооЗо 00125 ooiSo 00245 00320 00405 1,00500 00606 00721 00846 00982 01127 01283 01448 01624 01810 1,02007 02213 02430 02657 02894 03141 03399 03667 03946 04235 1.04534 04844 05164 05495 05836 06188 06550 06923 07307 07702 1,08107 08523 08950 09388 09837 10297 10768 11250 43 12247 1,12763 13289 13827 14377 14938 I5510 16094 16690 17297 17916 thx 0,00000 OIOOO O2OOO 02999 03998 04996 05993 069^9 07983 08976 0,09967 10956 И943 12927 13909 14889 15865 16838 17808 18775 0,19738 20697 21652 22603 23550 24492 25430 26362 27291 28213 0,29131 30044 30951 31852 32748 33638 34521 35399 36271 37136 0,37995 38847 39693 40532 41364 42190 43008 43820 44624 45422 0,46212 46995 47770 48538 49299 SOOS2 50798 51536 52267 52990 x в гра- дусах о o°34'23* i°o8'45" i°43'o8* 2°i7'3i" 2°5i'53" 3°26'l6" 4°oo'39» 4'35'oi* 5°09'24" 5в43'4б* 6°i8'o9" 6°52'32" 7С26'54" 8°о1'17» 8°35'40* 9eio'o2ir 9°44'25" io°i8'48* io°53'io" I i 7 '33" I2°OI 56" I2'36'i8'1' 13*1041*' 13*45 04* 14* 19' 2.6" I4e53'49* I5028'I2* 16*02 '34" i6e36'57" ry'ii'ig* i7°45'42" i8e20o5* I8'54'27" I9e28'5o* 2овоз 13" 20°37'35" 21 1158" 2I°46'2I* 22°20'43" 22e55'o6" 23°29'29* 24°оз'51* 24*38' 14 25° 12' 37" 2504б'59* 2б°21'22" 2б°55'44'' 27°30'07* 28°04'зо* 28°з8'52» 29' is' 15" 29°47'38" 30°22'00" Зо°5б'23* 31°3о'4б" 32°о5'о8" 32'39'3i* 33° 13 '54* 3348'1б"
X 0,60 6i 62 63 64 65 66 67 68 69 0,70 71 72 73 74 75 76 77 78 1/4^=0,7854 *79 0,80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 0,90 9i 92 93 94 95 f 96 97 98 99 1,00 01 02 03 04 5 06 07 08 09 1,10 л 12 13 Ч i<5 il 17 18 19 sinx 0,56464 5728-3 58104 58914 5972C 60515 61312 62095 62875 63654 0,64422 65183 65938 66687 67425 68164 68892 6961^ 70326 0,70711 71035 0,71736 72425 73H5 73793 74464 75128 75784 76433 77074 77707 0,78333 7895C 795бс 8oi62 80756 81342 81915 82485 83050 83603 0,84147 84683 85211 85730 86240 86742 87236 87720 88196 88663 0,89121 8957C 90010 90441 90863 91276 91680 92075 92461 92837 cos* 1. 0,82534 81965 1. 81388 ' 80803 ) 80210 79608 78999 78382 77757 77125 0,76484 75836 75181 74517 73847 73169 72484 71791 71091 0,70711 70385 0,69671 68950 68222 67488 66746 65998 65244 64483 63715 62941 0,62161 > 61375 60582 59783 58979 58168. 57352 56530 55702 54869 0,54030 53186 52337 51482 50622 49757 48887 48012 47133 46249 0,45360 44466 43568 42666 41759 40849 39934 39015 38092 37i66 MAT! tgx о 0,68414 69892 7*391 72911 74454 76020 77610 79225 8o866 82534 0,84229 85953 87707 89492 91309 . 93i6o 95°45 96967 98926 I 1,00925 1,02964 05046 07171 09343 63 13833 16156 18532 20966 23460 1,26016 28637 31326 34087 36923 39838 42836 45920 49096 52368 I-5574I 59221 62813 66524 70361 74332 78442 82703 87122 91709 1,96476 2,01434 06596 H975 17588 23450 29580 35998 42727 49790 1МАТИЧЕС ex 1,82212 84043 85893 87761 89648 91554 93479 95424 97388 99372 2,01375 °3399 05443 07508 09594 11700 13828 15977 18147 2,19328 20340 2,22554 24791 27050 29332 31637 33965 36316 38691 41090 435*3 2,459бо 48432 50929 53451 55998 58571 61170 63794 66446 69123 2,71828 745бо 77319 80107 82922 85765 88637 9*538 94468 97427 3.00417 03436 06485 09566 . 12677 15819 18993 22199 25437 28708 КИЕ ТАБЛР e~* 0,54881 54335 53794 53259 52729 52205 51685 5«7i 50662 50158 о,49б59 49164 48675 48191 47711 47237 46767 46301 45841 o,45594 45384 0,44933 44486 44043 43605 43I7I 42741 42316 41895 41478 41066 0,40657 40252 39852 39455 39063 38674 38289 37908 37531 37158 0,36788 36422 36059 357°i 35345 34994 34646 343°i 339бо 33622 0.33287 32956 32628 32303 31982 3*664 31349 ЗЮ37 30728 30422 ты sh д- 0,63665 64854 66049 67251 68459 69675 70897 72126 73363 74607 о,75858 77«7 78384 79б59 80941 82232 83530 84838 86153 0,86867 87478 0,88811 90152 91503 92863 94233 95612 97000 98398 99806 1,01224 1,02б52 04090 05539 06998 08468 09948 И44° 12943 4457 15983 1,17520 19069 20630 222ОЗ 23788 25386 26996 28619 3°254 31903 1.33565 35240 36929 38631 40347 42078 43822 45581 47355 49143 Про; chx 1,18547 19189 19844 20510 21189 21879 22582 23297 24025 24765 1,25517 26282 27059 27849 28652 29468 30297 ЗИ39 3*994- 1,32461 32862 133743 34638 35547 36468 374°4 38353 393i6 40293 41284 42289 1,43309 44342 4539° 46453 47530 48623 49729 50851 51988 53I4I i,543o8 55491 56689 57904 59134 60379 61641 62919 64214 65525 1,66852 68196 69557 70934 72329 73741 75I7I 76618 78083 79565 (олжение thx о,53705 544^3 55* *3 55805 56490 57167 57836 58498 59152 59798 0,60437 61068 61691 62307 62915 63515 64108 64693 65271 0-б5579 65841 0,66404 66959 67507 68048 68581 69107 69626 70137 70642 7И39 0,71630 72113 72590 73059 73522 73978 74428 74870 75307 75736 0,76159 76576 76987 77391 77789 78181 78566 78946' 79320 79688 0,80050 80406 80757 81102 81441 81775 82104 82427 82745 83058 87 табл. VIII х в гра- дусах 34*22'39" 34*5702» 35°3*'24* 36°05'47* Збв4о'°9* 37°14'32* 37°48'55* 38°23'i7* 38'57'4о* 39°32'оз* 4о'об'25* 40в40'48" 4iei5'"* 4*949'33* 42°2з'5б* 43-58' ig" 43°32'4** 44°о7'о4' 44°4i'27* 45 ,' , 45 1549 4[?<>5о'12" 1 П 46 24 34 4б°5857" 47°33'20// 48°07'42'/ 48°42'о5/" 49°*6'28/' 4905о'5о" 5°'25'*3 5°°59'36" 5*в33'58* 528'21/!Г 52в42'44" 53;i7;°6; 53 51 29'' 54°25'52' 55"°°' И* 55*34 '37" 5б"о9'оо* 5б°43'22" 57°17'45" 57°52 о?" 58'2б'зо" 59°оо'53" 595'i5" 6о°о9'з8" бо'щ'0*" 6i°i8'23" 6i°52'46'/ 62°27'09" 63eoi'3i" 635Г54'/ б4°ю'17// б4'44'39" 65°19'02// 65'53>25"' 667'47" 67°02'10* 67'36'32" 68°io'55*
88 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ X 1,20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 1,30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 1,40 4i 42 43 44 45 46 47 48 49 1,50 V8*=i.57°8 60 70 80 90 2,00 10 20 30 8/4*=2,3562 40 f 60 70 80 90 3,00 10 It =3,1416 20 3° 40 f 60 70 80 90 '/4* =3,9270 sin* 0,93204 93562 93910 94249 94578 94898 95209 955Ю 95802 96084 0,96356 96618 96872 97 97348 97572 97786 97991 98185 98370 0.98545 98710 98865 99010 99146 99271 99387 99492 99588 99674 0,99749 1,00000 o,99957 ' 99166 - 97385 - 9463° - 0,90930 - 86321 - 80850 - 74571 - 0,70711 67546 - 59847 - 5*55° - 42738 - 33499 - 23925 - 0,14112 - -f 04158 - o.ooooo - —0,05837 - — 15775 - — 25554 - — 35078 - — 44252 - — 52984 - — 61186 - — 68777 - —0,70711 - COS X 0,36236 35302 34365 33424 32480 31532 30582 29628 28672 27712 0,26750 25785 24818 23848 22875 21901 20924 19945 18964 17981 0,16997 16010 15023 14033 13042 12050 11057 10063 09067 08071 007074 0,00000 —0,02920 — 12884 — 22720 — 32329 —0,41615 - 50485 - - 58850 - - 66628 0,70711 - - 73739 — 80114 - 85689 — 90407 - — 94222 — 97096 - -098999 - 99914 - —0,00000 —0,99829 - - 98748 - 96680 - 93646 - 89676 - 84810 - 79097 - 72593 —0,70711 tgx 2,57215 65032 73275 81982 91193 3.00957 11327 22363 34135 46721 3,60210 74708 90335 4,07231 25562 45522 67344 91306 5 ,i 7744 5,47069 5,79788 6,16536 6,58112 7,о554б 7,60183 8,23809 8,98861 9,88737 10,98338 12,34986 14,10142 ±00 —34,23253 — 7,69660 — 4,28626 — 2,92710 — 2,18504 — 1,70985 — 1,37382 — 1,11921 — i — 0,91601 — 0,74702 — 0,60160 - 0,47273 - 0,35553 — 0,24641 - 0,14255 — 0,04162 о f 05847 15975 26432 37459 49347 62473 77356 94742 i e* 3,32012 35348 38718 42123 4556i 49°34 52542 56085 59664 63279 3,66930 70617 74342 78104 81904 85743 89619 93535 9749o 4,01485 4,05520 09596 13712 17870 22070 26311 30596 34924 39295 437Ю 4,48169 4,81048 4,95303 5,47395 6,04965 6,68589 7,38906 8,16617 9,02501 9,97418 I0>55072 11,02318 12,18249 1346374 14,87973 16,44465 18,17415 20,08554 22,19795 23,14069 24,53253 27,11264 29,96410 ЗЗД1545 36,59823 40,44730 44,70118 49,40245 50,75402 e~* 0,30119 29820 29523 29229 28938 28650 28365 28083 27804 27527 0,27253 26982 26714 26448 26185 25924 25666 25411 25158 24908 0,24660 24414 24171 23931 23693 23457 23224 22993 22764 22537 0,22313 0,20788 0,20190 18268 16530 4957 ОД3534 12246 11080 10026 0,09478 09072 08208 07427 06721 06081 05502 o,o4979 °45°5 0,04321 04076 03688 °3337 03020 02732 02472 02237 02024 0,01970 shx 1,50946 52764 54598 56447 583" 60192 62088 64001 65930 67876 1,69838 71818 73814 75828 77860 79909 81977 84062 86166 88289 190430 92591 94770 96970 99188 2,01427 03686 05965 08265 10586 2,12928 2,30130 2,37557 64563 94217 3,26816 3,62686 4,02186 4.457H 4,93696 5-22797 5.46623 6,05020 6,69473 7,40626 8,19192 9,05956 10,01787 i 11,07645 i 11,54874 i 12,24588 i 13,53788 i 14,96536 i 16,54263 i 18,28546 i 2O,2II29 2 22,33941 2 24,69110 2 25,367l6 2 Продо chx 1,81066 82584 84121 85676 87250 88842 90454 92084 93734 95403 1,97091 98800 2,00528 02276 04044 05833 07643 09473 11324 13*96 2,15090 17005 18942 20900 22881 24884 26910 28958 31029 33123 2,35241 2,50918 2,57746 2,82832 3,10747 3,41773 3,76220 4,i443i 4,56791 5,03722 5.32275 5.55б95 6,13229 6,76901 7.47347 8,25273 9,58 0,06766 1,12150' L59I95 2,28665 3,57476 4,99874 6,57282 8,31278 0,23601 2,36178 4,75 5,38686 лжение thjc 0,83365 83668 83965 84258 84546 84828 85106 85380 85648 85913 0,86172 86428 86678 86925 87167 87405 87639 87869 88095 88317 0,88535 88749 88960 89167 89370 89569 89765 89958 90147 90332 0,90515 0,91715 0,92167 93541 94681 95624 0,96403 ] 97045 ] 97574 i 98010 ] 0,98219 ] 98367 i 98661 i 98903 i 99101 i 99263 i 99396 i 0-99505 i 99595 * 0,99627 i 99668 i 99728 i 99777 i 99818 2 99851 2 99878 2 99900 2 99918 2 0,99922 2 табл. VIII x в гра- дусах 6845' i8" 69°i9f4o" 69°54'°3" 70°28'2б" 71°02'48" 7i°37'n" 72°и'з4" 72*45' 56" 73°20'i9" 73°54'42" 74°29'°4" 75°°3'27" 75°37'5°" 7б'12'121' 7б°4б'35" 77°2о'57'/ 77°55'29" ?8°29'43" 79°°4'о5" 79°38'28" 8o°i2'5i" 8o°47'i3" 8i°2i'36" 8i°55'59" 82*3021" 83*04 '44" 83*39'07" 84°i3'29" 84°47'52" 85022'i5" 85°5б'37" 9° 9i°4o'24" 97'24'ю" юз°о7'57" [o8'5i'43" ti4°35'3o" :2o°i9'i6" ;2бгоз'оз" 3i°46'49" 35 37°зо'з6" 43°i4 22" 48*58' 09" 54°4i,'55'' 6o°25'4i 66°09'28" 7i°53'i4" 77°37'°i" 80 8з°2о'47" 89°04'34" 94°48'2o" •OQ°32'07" o6°i5'53" ii°59'4°" 17°4з'2б" 23°27'l3" 25
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 89 Jf 4,00 ю 20 30 40 5° 60 70 80 9° 5,00 10 20 30 40 '/4* =54978 5° 60 70 80 90 6,00 10 20 271 «=6.2832 30 40 5° 60 70 80 00 7,00 10 20 30 40 5° 60 70 80 8/2ir-7»854o 90 8,00 ю 20 30 40 5° 60 7° 80 9° 9,00 20 40 3*^9,4248 60 80 10,00 sin x —0,75680 — 81828 ~ 87158 — 91617 — 95160 — 97753 — 99369 — 99992 — 1,00000 — 99616 — 98245 —0,95892 — 92581 - 88345 — 83227 — 77276 —0,70711 — 70554 — 63127 — 55069 — 46460 - 37388 — 0,27942 — 18216 — 08309 0,00000 -f 01681 55 21512 3H54 40485 49411 57844 0,65699 72897 79367 85044 89871 93800 96792 98817 99854 I 99894 0.98936 96989 94°73 90217 85460 79849 73440 66297 58492 50102 0,41212 22289 02478 о - 17433 - 36648 - —0,54402 - cos л: — 0,65364 — 57482 — 49026 — 40080 — 3°733 — 21080 — 15 — 01239 0,00000 + o875° 18651 0,28366 37798 46852 55437 63469 0,70711 70867 77557 83471 88552 92748 0,96017 98327 99654 1,00000 99986 99318 97659 95°23 91438 86940 81573 o,7539o 68455 60835 52608 43855 34664 25126 15337 05396 о — 04600 —о, 14550 - 24354 - 33915 - 43*38 - 51929 — 6O2OI — 67872 - 74865 — 8II09 — 86544 —09III3 - 97484 — 99969 — I — 98469 - 93°43 -0,83907 tg* 1Д5782 42352 777?? 2,28585 3,09б32 4.63733 8,86017 -(-80,71276 4- oo —11,38487 — 5,26749 — 3.38052 — 2,44939 — 1,88564 — 1,50127 — 1,21754 __ т — о, 9955? — °,8i394 — 0,65973 — 0,52467 — 0,40311 — 0,29101 — 18526 — 08338 о + 01682 11735 2202? 32786 44276 56834 709II 0,87145 1,06489 1,30462 1,61656 2,04928 2,70601 3.85227 6,44287 18,50682 + 00 —21,71511 — 6,79971 — 3,98240 — 2,77375 — 2,09138 — i,6457i — 1,32636 — 1,08203 — 0,88556 — 72115 - 57892 — 0,45232 — 22864 — 02478 0 -\- I77°4 39388 0,64836 ex ! 54.59815 1 60.34029 66,68633 73,69979 • 81,45087 90,01713 99,48432 109,9472 111,3178 121,5104 1342898 148,4132 164,0219 181,2722 200,3368 221,4064 244,1511 244,6919 270,4264 298,8674 330 2996 365,0375 403,4288 445,8578 492,7490 535.4917 544.5719 601,8450 665,1416 not ОО^З 812,4058 897.8473 992,2747 1096,633 1211,967 1339,431 1480,300 1635.984 1808,042 1998,196 2208,348 2440,602 2575,9705 2697,282 2980,958 3294,468 3640,95° 4023,872 4447,o67 4914,769 5431,660 6002,912 6634,244 7331,974 8103,084 9897,129 12088,38 12391,6478 14764,78 18033,74 22026,47 e~* 0,01832 01657 01500 oi357 01228 OIIII 01005 00910 0,00898 00823 00745 0,00674 00610 00552 00499 00452 0,00410 00409 00370 00335 00303 00274 0,00248 00224 00203 0,00187 00184 00166 00150 00136 00123 OOIII OOIOI 0,000912 000825 000747 000676 000611 000553 000500 000453 000410 0,00039 000371 0,000335 000304 000275 000249 000225 000203 000184 000167 000151 000136 0000123 OOOIOI 000083 0,00008 000068 000055 0,000045 shx 27,28992 30,16186 33,33567 36,84311 40,71930 45,00301 49.73713 54,96904 55,65440 60,75109 67,14117 74,20321 82,00791 90^63336 100,1659 110,7009 122,0735 122.3439 135,2114 149,4320 165,1483 182,5174 201,7132 222,9278 246,3735 267,7449 272,2850 300,9217 332 5701 367,5469 406,2023 448,9231 496,1369 548,3161 605,9831 669,7150 740,1496 817,9919 904,0209 999,0977 1104,174 1220301 1287,9851 1348,641 1490,479 1647,234 1820475 2011,936 2223,533 2457,384 2715.83° 3001,456 3317,122 3665,987 4051,542 4948,564 6044,190 6195,8239 7382,391 9016,872 11013,233 Продо ch x 27,30823 30,17843 33 35°66 36,85668 40.73157 45,01412 49,74718 54.97813 55,66338 60,75932 67,14861 74,20995 82101400 90,03888 100,1709 ,7055 122,0776 122,3480 135-2151 149,4354 165,1513 182 5201 201,7156 222,9300 2463755 267,7468 272,2869 300,9233 332,5716 367,5483 406,2035 448,9242 496,1379 548,3170 605.9839 669,7158 740.1503 817,9925 904,0215 999,0982 1104,174 1220,301 1287,9804 1348,641 1490,479 1647,234 1820,475 2011,936 2223,533 2457,385 2715,83° 3001,456 3317,122 3665,987 4051,542 ] 4948,565 6044,190 6195,8239 ] 7382,391 9016,872 11013,233 лжение tll'JC o,99933 99945 99955 99963 99970 99975 9998o 99983 0,99984 99986 99989 0,99991 99993 99994 99995 99996 0,99997 99997 99997 99998 99998 99998 0,99999 99999 99999 0,99999 99999 99999 1,00000 ooooo ooooo ooooo ooooo [ 1,00000 , ooooo. < ooooo i ooooo , OOOOO i ooooo / OOOOO i ooooo / OOOOO i 1,00000 / OOOOO i [,00000 i ooooo *. OOOOO i OOOOO t OOOOO i OOOOO /| OOOOO i OOOOO i OOOOO с OOOOO ? [,OOOOO ? OOOOO ? ooooo = [,OOOOO с OOOOO ? OOOOO E Г,ОЭООО ? габл. VIII .v в гра- дусах 229'10'59" 234^54L6" 246*22 19" 252*06 '05" 257°49^ 269° 17 '25" 270 275°oi'n" 28о°44'58" 286*28 '44" 292°J2'3l" 297*56 '17" 3034°'°3" 3°9°23Г5°" 315 315°°7'3б" 320*51' 23" 32б(?з5'°9' 332°i8'56" 338*О2'42" 343°4б'29* 349^3°; 15^ 360 Збо7'48" 366'4i'35j 378°о9'о8" 38з°52'б-г^ 389*3641" 395°2о'27" Ioieo4'i4" 1об°48 оо" (.I2°3i'47"' |-i8 i5'33' |.23°59'2О" 129°43'°6'л Й5°2б'53' -4i°io'39w ^6°54'25' *5° 152из8'12" t58'2i's8' .б4°о5'45 .б9°49'31" -75*33,' 18; ,87°оо'5т" .92°44'37" .98°28'24" ,04°12'ю" )°9°55'57" 5i5°39'43" ;27°о7'1б" 538°34'49" ,50°О2'22" ;6i°29'55" >72в57'28"
90 Таблица IX. ЭЛЛИПТИЧЕСКИЕ ИНТЕГРАЛЫ* \e «р^х 0° ю 20 30 4о 5° 6о 7° 8о 00 0° ю 2О Зо 4о ? 6о 70 8о 9о в 0' I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 и 12 13 14 15 гб i? 18 19 20 21 22 * F(?t* 0° 0,0000 ОД745 o,349i 0,5236 0,6981 0,8727 1,0472 1,2217 1,39бЗ i,57o8 0,0000 ОД745 o,349i 0,5236 0,6981 0,8727 1,0472 1,2217 1,3963 i,57o8 К i,57°8 1,5709 1,5713 1-57*9 1,5727 1,5738 1,5751 1,57б7 1,5785 1,5805 1,5828 1,5854 1,5882 1,5913 1,5946 i,598i 1,бО2О I,6o6i 1,6Ю5 I,6l5I 1,6200 1,6252 1,6307 <Р -Л 10* Элл! о,оооо 0,1746 0,3493 о,5243 0,6997 0,8756 1,0519 1,2286 1,4°56 1,5828 Элл! о,оооо ОД745 0,3489 0,5229 0,6966 0,8698 1,0426 1,2149 1,3870 1,5589 Е i,57°8 i,57°7 i,57°3 i,5697 1,5689 1,5678 1,5665 1,5649 1,5630 1,5611 1,5589 1-55б4 1,5537 i.55°7 1,5476 1,5442 1,5405 1,53б7 1,5326 1,5283 1,5238 1,5*91 i,5*4t dcp 1— ftssin 20° 30° 40° 50° 60° 70° этические интегралы 1-го рода F (cp, k); k = sin 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,1746 0,1748 0,1749 0,1751 0,1752 0,1753 0,3499 0,3508 0.3520 0,3533 °,3545 о,3555 0,5263 0,5294 о,533Ф о,5379 °>5422 о,5459 0,7043 0,7116 0,7213 0,7323 0,7436 Q.7535 0,8842 0,8982 0,9173 о,9401 0,9647 0,9876 1,о66о 1,0896 1,1226 I,l643 1,2126 I,26l9 1,2495 1-2853 I-3372 1,4068 1,4944 *>5959 1,4344 1,4846 1,5597 1,6660 1,8125 2,0119 1,6200 1,6858 1,7868 1,9356 2,1565 2,5046 этические интегралы 2-го рода Е (?, ft); k = sin 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,1744 0-1743 0,1742 0,1740 0,1739 0.1738 o,3483 0,3473 0,3462 0,345° 0,3438 0,3429 0,5209 0,5179 0,5141 0,5100 0,5061 0,5029 0,6921 0,6851 0,6763 0,6667 06575 0,6497 0,8614 0,8483 0,8317 0,8134 0-7954 0,7801 1,0290 1,0076 0,9801 о,9493 0,9184 0,8914 1,1949 1,1632 1,1221 1,0750 1,0266 0,9830 1,3597 i,3I6i 1,2590 1,1926 1,1225 1,0565 1,5238 1,4675 1,3931 1,3055 I.2III 1,1184 в К Е в УС ? 1 в 23° 1,6365 1.509° 46° 1,8691 1,34*8 69° 24 1,6426 1.5037 47 1,8848 i,3329 70 25 1,6490 1,4981 48 1,9е11 1,3238 71 26 1,6557 1,4924 49 i,9*8o 1,314? 72 27 1,6627 1,4864 50 I.9356 i-3°55 73 28 1,6701 1,4803 51 1-9539 1,2963 74 29 1,6777 1,474° 52 1-9729 1,2870 75 30 1,6858 1,4675 53 i,9927 1,2776 76 31 1,6941 1,4бо8 54 2,0133 1,2681 77 32 1,7028 1,4539 55 2,0347 1,2587 ?8 33 1,7*19 1,44б9 56 2,0571 1,2492 79 34 1,7214 1,4397 57 2,0804 1,239? 80 35 L73I2 i,4323 58 2,1047 1,2301 8i 36 1,7415 1,4248 59 2,1300 1,2206 82 37 1,7522 14171 60 2,1565 I.2HI 83 38 1,7633 M0*?2 6i 2,1842 1,2015 84 39 i,7748 i,4OI3 62 2,2132 1,1920 85 40 1,7868 1,3931 63 2,2435 1,1826 86 41 1,7992 1,3849 64 2,2754 1,1732 87 42 1,8122 1,3765 65 2,3088 1,1638 88 43 1,8256 1,3680 66 2,3439 1Д545 89 44 1,8396 1,3594 67 2,3809 i,i453 90 45 1,8541 1,3506 68 2,4198 1,1362 тс/2 <p , ;*- Г,. .* . Q •> ?(?•*)- / 1/1 #sin2(pdcp;? 2<p J у 1— A;2sm3» J T 0 0 80° в o.oooo 0,1754 0,3561 0,5484 0.7604 1,0044 *,3°*4 1,6918 2,2653 ЗД534 в o.oooo 0,1737 0,3422 0,5007 0,6446 0,7697 0,8728 0,954 1,0054 1,0401 К 2,4610 2,5046 2,55°7 2,5998 2,6521 2,7081 2,7681 2,8327 2,9026 2,9786 3,0617 ЗД534 3,2553 3-3699 3,5004 3-6519 3-8317 4,0528 4,3387 - 4,7427 5,4349 oo */2 -yVi- 0 90° 0,0000 °>I754 0-3564 0,5493 0,7629 1,0107 1,3170 1,7354 2,4362 CO 0,0000 0,1736 0,3420 0,5000 06428 0,7660 0,8660 o,9397 0,9848 1,0000 E 1,1272 1,1184 1,1096 1,1011 1,0927 1,0844 1,0764 1,0686 1,0611 1,0538 1,0468 1,0401 1,0338 1,0278 1,0223 1,0172 1,0127 1, 0086 1,0053 1,0026 1,0008 I.OOOO -^sin2(?<*?
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ у р и V и У для X 0,0 од 0,2 о,3 о,5 0,6 0,7 о,8 о,9 1,0 1,1 1,2 1.3 т-4 1.5 1,6 1.7 1,8 !>9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 З.о зд 3-2 з.з 3,4 3,5 зб 3-7 3,8 3,9 4,0 4.1 4,2 4-4 Функции ., . / X \ 2 •* / у.\ 1 р целогс 4М 1,0000 0,9975 0,9900 о,977б 0,9604 о,9385 0,9120 0,8812 0,8463 о,8о75 0,7652 0,7196 0,6711 О,б2О1 05669 о,5и8 0,4554 0,3980 0,3400 0,2818 0,2239 0,1666 0,1104 0.0555 0,0025 — 0,0484 —0,0968 — 0,1424 — 0,1850 —0,2243 —0,2601 — 0,2921 — 0,3202 —0,3443 —0,3643 —0,3801 —0,3918 —0,3992 — 0,4026 — 0,4018 —0-3971 —0,3887 — 0,3766 — 0,3610 —0-3423 Таблица X. БЕССЕЛЕВЫ ФУНКЦИИ являются линейно независимыми решениями оо диференциального уравнения \Р VI ( — I) 1 /х\ №у dy ) Zj m! Г(яг+/7 + 1) \2 ) dx% dx ОТ=0 ФуНКЦИИ JQ(X) — JQ (lX), Ji(x) = — Ui(tx), (x) соьрк-J (x) (—\)n\dJ_p(x) dJJx)-] - ————— : —— —— ? ——— ДЛЯ р ДрОбн. Kn (X) = V - ' —— -- —— — — f —— sm pn r f „ ч / 2 1 dp dp ]p _ „ Г dJ (x) dJ (x) 1 являются линейно независимыми решениями Р^ ' i \\п а— /><• ' диференциального уравнения 1 ^„ \ 1 Л.. | _ „ , Значения бесселевых функций порядка 0,1, Va 1 , г г | . . 7 f Ъ*\ V ( У\ 1 V ( ?\ /1 / f VI гЛ 1 ( ? ' 1 0 !*.( Y\ О J ( ?\ &Х ff ( Y\ +% If f v\ лХ v i i л f ' 0 \ / 1 / i ' л i »/i /_ i л у ^/Q\/ 0\ / l\y ^0\ / *^ II"**/ *"^ 1 1 0,0000 — oo — oo 0,0000 — oo i,oooo 0,0000 oo <x> 1,0000 + 0,0499—1,5342 —6,4590 +0,4118 —2,0683 0,9071 0,0453 2,6823 10,8902 1,1052 +0,0995—1,0811—3,3238+0,5159—1,5118 0,8269 0,0823 2,1408 5,8334 1,2214 +0,1483—0,8070 —2,2931 +0,5850 —1,2133 0,7576 0,1124 1,8526 4,1252 1,3499 +0,1960 — 0,6060 — 1,7809 +0,6354 — 1,0049 0,6974 0,1368 16627 3,2587 1,4918 + 0,2423—0,4445 —1,4715 +0,6728 —0,8406 0,6450 0,1564 1,5241 2,7310 1,6487 --0,2867 — 0,3085 — 1,260440,7000 — 0,7023 0,5993 0,1722 1,4167 23739 1,8221 --0,3290—0,1907 —1,1032 --0,7186 —0,5809 0,5593 0,1847 I.3301 2,1150 2,0138 --0,3688—0,0868 — 0,9781 --0,7294 —04715 0,5241 0,1945 1,2582 1,9179 2,2255 --0,4059 + 0,0056 —0,8731 --0,7334 —0,3714 0,4932 0,2021 1,1972 1,7624 2,4596 --0,4401+0,0883 —0,7812 +0,7309 —0,2788 0,4658 0,2079 1,1445 1,6362 2,7183 --0,4709+0,1622 — 0,6981+0,7224 — 0,1927 0,4414 0,2122 1,0983 1,5314 3,0042 --0,498340,2281 — 0,6211+0,7085 — 0,1124 0,4198 0,2153 I,°575 1.4429 3,3201 --0,5220+0,2865—0,5485+0,6894 — 0,0376 0,4004 0,2173 1,0210 1,3670 3,6693 --0,5419+0,3379—0,4791+0,6654+0,0321 0,3831 0,2185 0,9881 1,3011 4,0552 - -0-5579 4 0,3824 —0,4123 + 0,6371 +0,0966 0,3674 0,2190 0,9582 1,2432 4.4817 --0,5699+0,4204 —0,3476 --0,6048 +0,1561 0,3533 0,2190 0,9309 1,1919 4,9530 -0,5778+0,4520 —0,2847 --0,5688 +0,2105 0-3405 0,2186 0,9059 1,1460 5,4739 -0,5815+0,4774 — 0,2237 --0,5296 +0,2599 0.3289 0,2177 0,8828 1,1048 6,0496 +0,5812+0,4968 — 0,1644 +0.4875 +0,3041 0,3182 02166 08615 1,0675 6,6859 +0,5767+0,5104 —0,1070 +0,4429 --0,3432 0,3085 0,2153 0.8416 1,0335 7,3891 + 0,5683+0,5183 — 0,0517 +0,3964 --0,3771 0,2996 0,2137 0,8230 10024 8,1662 +0,5560+0,5208 +0,0015 +0,3482 --0,4059 0,2913 0,2121 0,8057 0,9738 9,0250 +0,5399 +0,5181 +0,0523 +0,2989 +0,4295 0,2837 0,2103 0,7894 0,9474 9,974» +0,5202 +0,5104 +0,1005 +0,2488 +0,4480 0,2766 0,2085 0,7740 0,9229 11,023 +0,4971+0,4981 +0,1459 +0,1983 --0,4615 0,2700 0,2066 0,7595 0,9002 12,182 +0,4708+0,4813 +0,1884 +0,1479 --0,4699 0,2639 0,2047 0,7459 0,879013,464 +0,4416 --0,4605 +0,2276 +0,0980 --0,4736 0,2582 0,2027 0,7329 0,859114,880 +0,4097 --0,4359 +0,2635 +0,0490 --0,4725 0,2528 0,2007 0,7206 0,840516,445 +0,3754 --0,4079 +0,2959 +0,0012 --0,4668 0,2478 0,1988 0,7089 0,8230 18,174 + 0.3391 +0.3769 --0,3247 — 0,0450+0,4569 0,2430 0,1968 0,6978 0,806620,086 + 0,3009 +0,3431 --0,3496 — 0,089240,4428 0,2385 0,1949 0,6871 0,791022,198 +0,261340,3071 --0,3707 —0,1312 40,4249 0,2343 0,1930 0,6770 0,776324,533 40,220740,269140,3879—0,1705+0,4034 0,2302 0,1911 0,6673 0,762327,113 +0,17924-0,2296 4°,4OI° — 0,2071 4 0.3786 ,2264 0,1892 0,6580 0,7491 29,964 4 0,1374 --0,1890 +0,4102 — 0,2406+0,3508 0,2228 0,1874 0,6490 0,736533,115 --0.0955 --0,1477 4-0,4154 —0,2707 40,3204 0,2193 0,1856 0,6405 0,724536,598 - -0,0538 --0,1061 40,4167 —0,2975 +0,2877 0,2160 0,1838 0,6322 0,713040,447 --0,0128 --0,0645 +0,4141 — 0,3205 +0,2531 0,2129 0,1821 0,6243 0,7021 44,701 — 0,0272+0,0234+0,4078 — 0,3399+0,2168 0,2099 0,1804 0,6167 0,691649,402 — 0,0660 — 0,0169 +0-3979 — °>3554 +°Д794 0,2070 0,1788 0,6093 o,68i6 54,598 — 0,1033 — 0,0561 40,3846 — 0,3671 4 0,1412 0,2042 0,1771 0,6022 0,6720 60,340 —0,1386—0,0938 +0,3680 —0,3749 4 0,1024 0,2016 0,1755 0.5953 0,6627 66,686 — 0,1719 — 0,1296 40,3484 — 0,3788 +0,0636 0,1990 0,1740 0,5887 0,6539 73,700 — 0,2028 — 0,1633 4o.326o — 0,3789 40*0250 0,1966 0,1725 0,5823 0,6454 81,451
92 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ Продолжение табл. X X 4,5 4.6 4,7 4,8 4,9 5,° 5Д 5-2 5-3 5,4 5,5 5,6 5.7 5.8 5-9 6,0 6д 6,2 6,3 6,4 6.5 6,6 6,7 6,8 6,9 7,о 7Д 7,2 7,3 7-4 7,5 7,6 7,7 7,8 7-9 8,о 8д 8,2 8.3 8,4 8,5 8,6 8,7 8,8 8,9 9,о 9,2 9.3 9-4 и* -0,3205 — 0,2961 — 0,2693 —0,2404 -0.2097 —0,1776 -ОД443 — од юз —0,0758 — 0,0412 — о,оо68 40,0270 4/ОуО599 40,0917 -4/ОД22О 40,1506 +ОД773 40,2017 40,2238 4 0,2433 4o,26oi --0,2740 -0,2851 --0,2931 --0,2981 40,3001 4 0,2991 -0,2951 --0,2882 - • 0,2786 40,2663 4 0,2516 4 0,2346 4 0,2154 4-0,1044 --0,1717 -ОД475 --ОД222 --0,0960 40,0692 4 0,0419 4 0,10146 —0,0125 -0,0392 -о,.об53 — 0,0903 —0,1142 —0,1367 -од 577 — 0,1768 лм — 0,2311 — 0,2566 — О.2791 —0,2985 —0,3147 —0,3276 —0,3371 —0.3432 — 0,3460 —0,3453 —0,3414 —0,3343 —0,3241 —о,зио —0,2951 —0,2767 —0,2559 —0,2329 — C,208l — 0,1816 —0,1538 —0,1250 — 0*0953 — 0,0652 —0,0349 — 0,0047 --0,0252 --0,0543 - 0,0826 --0,1096 4-ОД352 4 0,1592 40,1813 4-0,2014 -4/0,2192 - 0,2346 --0,2476 - - 0,2580 4 0,2657 4-0,2708 40,2731 4 0,2728 40,2697 4 0,2641 40,2559 - 0,2453 --0,2324 - -0,217; --0,200/ --0,1816 W —од 947 — 0,2235 — о,2494 —0,2723 — 0,2921 —0,3085 — O,32l6 —0,3313 —0,3374 —0,3402 — о<3395 —0-3354 — 0,3282 —0,3177 — о,3®44 —0,2882 — 0,2694 —0,2483 — 0,2251 —0,1999 —од 732 —0,1452 — ОД1б2 — 0,0864 —0,0563 -0,0259 -(-0,0042 40,0339 4 о,об28 40,0907 +ОД173 4 0,1424 +0,1658 40,1872 40,2065 4 0,2235 - - O,238l - 0,2501 --0,2595 40,2662 --0,2702 —0,2715 --0,2700 4 0,2659 4-0,2592 4о,2499 40,2383 4 0,2245 -(-0,2086 > 4°Д9°7 гм 4, о,зою 4 0,2737 1 0,2445 4-0,2136 -(-0,1812 +0.1479 +0,1137 4 0,0792 40,0445 4 0,0101 — 0,023? —0,0568 —0,0887 — 0,1192 —0,1481 — ОД75С — од 99? — 0,2223 — О,242? —0,259^ — о,274] — 0,285: —о,294= —0,3005 — 0.302С —0,302'; —0,299= —о,293^ — 0,284* —0,273] —0,2593 — 0,242? — 0.224С — О.2ОЗС — o,i8ir —0,158] —0,133: — 0,1071 — о,о8о< —0,053, —— O,026i 4-0,001 -[-0,028< 4 0,054 4 0,079 40.Ю4, + 0.127. 4 ОД49 4°дб9 4 0-187 л/,м —0,3753 —0,3681 —о,3574 —о,3434 —0,3264 —0,3064 — 0,2839 —0,2589 — 0,2320 — 0,2032 —0,1729 —0,1415 —ОД093 — 0,0765 —о,о435 ) — 0,010} 4-0,021'; 540,0534 s +о,о84с > 4 0,1132 4°Д41] -} од6»7<: >4од9ос >4°»212^ Lo,23i'; 1 4-0,248-; J -4/0,2б2^ \. 4 о,273< > 4 0,281? [ 4 0,287: с --о,289г J— 0,289: j --0,286с ?- о,279< /--0,271] [ +0,259* [ 4°>24б< 2 4 О.220Ч 34 °,21 1! 5 4 ОД91! 2 4 0,170 1--од47< Э --ОД22 4 --0,097 Э +о,071 3 +0,045 5 + o,oi8 i — 0,007 i —0,033 i —0,059 У11з (х) — 0,0129 — 0,0499 — о,о855 — 0,1196 —0,1519 — 0,1819 — 0,2096 —0,2347 — 0,257с — 0,2763 — 0,2926 —0,305^ —0.315= — 0.322С —0,3253 —0,3253 — 0.322С 1- — o.SiS'i ) —0^3063 — 0,294с — 0,279] ) — 0,261^ ) — 0,241"; ) —0,219? 1 — 0,196* [— ОД70- j— од44< > — o,n6i 1 —0,087' 2—0,058- 1 —0,029^ | — 0,ООО; Э 4-0,028; ) 40,056; с +о,о8з< }--одо9< э--одз4: ?--од57 i- 0,178: 3--ОД97, Г 4 0,214 Э -j-0,228 7-4/0,241 440,250* 54о,257 I 4 О,2б2 5 -4 0,263 3 -fo,262 340,259 240,253 ,-/„(,) 0,1942 ОД919 ОД897 0,1876 0-1855 ОД835 0,1816 0,1797 0,1779 0,1762 0-1745 0,1728 0,1712 > 0,1697 0,1681 t 0,1667 > 0,1652 0,1638 0,1624 ) одби 0,1598 > 0,1585 1 0,1573 5 0,1561 J 0,1549 1 0,1537 ) 0,1526 2 0,1515 1 0,1504 7 0,1494 > 0,1483 ^ 0,1473 \ 0,1463 \ 0,1453 5 0,1444 5 0,1434 2 0,1425 i 0,1416 2 0,1407 3 0,1399 2 01390 3 0,1382 о 0,1373 6 0,1365 6 0,1357 э 0,1350 7 0,1342 3 0,1334 3 0,1327 3 0,1320 e xl\(x) 0,1710 0,1695 0,1681 0,1667 0,1653 0,1640 0,1627 0,1614 0,1601 0,1589 0,1577 0,1565 0,1554 0,1542 0,1531 0,1521 0,1510 0,1499 0,1489 ОД479 0,1469 0,1460 0,1450 0,1441 0,1432 0,1423 0,1414 0,1405 ОД397 0,1389 0,1380 0,1372 0,1364 ОД357 ОД349 ОД341 ОД334 0,1327 0,1320 0,1312 0,1305 0,1299 0,1292 0,1285 0,1279 0,1272 0,1266 0,1260 0,1253 0,1247 ™ 0,5761 0,5701 0,5643 0,5586 0,5531 o,5478 0,5426 o,5376 o,5327 0,5280 0,5233 0,5188 o,5i44 0,5101 0,5059 0,5019 0,4979 o,4940 0,4902 0,4865 0,4828 0,4793 o,4758 0,4724 0,4691 0,4658 0,4627 0,4595 0,4565 o,4535 o,4505 0,4476 0,4448 0,4420 o,4393 0,4366 0,4340 o,43i4 0,4289 0,4264 0,4239 04215 0,4192 0,4168 0,445 0,4123 0,4101 0,4079 0,4058 0,4036 e*Ki(x) 0,6371 0,6292 0,6216 0,6143 0,6071 0,6003 o,5936 0,5872 0,5810 0,5749 0,5690 0,5634 o,5578 o!s473 0,5422 o,5372 0,5324 0,5277 0,5232 0,5187 0,5144 0,5102 0,5060 0,5020 0,4981 0,4942 0,4905 0,4868 0,4832 0,4797 0,4762 0,4729 0,4696 0,4663 0,4631 0,4600 04570 04540 04511 04482 0,4454 о 4426 o,4399 0,4372 0,4346 0,4321 0,4295 0,4270 0,4246 t*- 90,017 99,484 109-95 121,51 134,29 148,41 164,02 181,27 200,34 221,41 244,69 270,43 298,87 330,30 365,04 403,43 445,86 492,75 544,57 601,85 665,14 735. 10 812,41 897,85 992,27 1096,6 1212,0 1339,4 1480,3 1636,0 1803,0 1998,2 2208,3 2440,6 2697,3 2981,0 3294,5 3641,0 4023,9 4447-1 4914,8 5431-7 6002,9 6634,2 7332,o 8103,1 8955.3 9897,1 10938 12088
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 93 X 9-5 9,6 9-7 9.8 9-9 IO,O 10,1 10,2 10,3 10,4 10,5 10,6 10,7 10,8 10,9 11,0 ii, i 11,2 11,3 11,4 ".5 11,6 «.7 11,8 ".9 I2,O 12,1 12,2 12,3 12,4 12,5 12,6 12,7 12,8 12,9 IS-0 13Д 13.2 13.3 13.4 13,5 13.6 13.7 13,8 13,9 14.0 14Д 14.2 14,3 4.4 MX) -0,1939 —0,2090 — 0,2218 —0,2323 —0,2403 —0,2459 — 0,2490 — 0,2496 -0,2477 —0,2434 — 02366 — 0,2276 — 0,2164 — 0,2032 — 0,1881 — 0,1712 — 0,1528 —0,1330 — ОД121 — 0,0902 — 0,0677 —0,0446 — 0,0213 4 O.OO2C +0,0250 +0,0477 +0,0697 + 0,090? + o,iio? +0,1296 +0,1460 +ОД766 +0,188' +0,198* + 0,20бХ + 0,2I2( + 0,2l6' +0,218; +0.217' +0,215» +0,210 4 0,203: 40,194, +од8з< +0,171 +ОД57< +од4ъ +0,124, +одоб. MX) -f 0,1613 +ОД395 4о,иб6 +0,0928 +0,0684 +0,0435 +0,0184 — 0,0066 —0,0313 —0,0555 — 0,0789 — ОДО12 — ОД224 — O,I422 — 0,1603 — 0,1768 —ОД913 — 0,2039 —0,2143 — O2225 — 0,2284 — O,232O —0,2333 )— 0,2323 > — O,229O —0,2234 1 —0,2157 — 0,2000 5—0, 1943 ) — 0,1807 >— 0,1655 > — 0,1487 >— 0,1307 7—0,1114 J — 0,0912 )— 0,0703 ? — 0,0489 7 — 0,0271 j — 0,0052 7 +0,0166 э +0,0380 14-0,0590 2+00791 3 -f 0,0984 5+0,1165 г +ОД334 Э+ОД488 \ +o 1626 5+ОД747 5 +0,1850 ад +0,1712 - + 0,I502 - + 0,1279 - + 0,1045 - + 0,0804 - 4 0,0557 J +0,0307 - +0,0056 - — 0,0193 ~ —0,0437 - —0,0675 - — 0,0904 - — ОД122 - — ОД326 - — ОД516 - —0,1688 - —0,1843 - — 0,1977 - — 0,2091 - -02183 - — 0,2252 - — 0,2299 • — 0,2322 - — 0,2322 - — 0,2298 - — 0,2252 - — 02184 - —0,2095 - —0,1986 - —0,1858 - — 0,1712 - —ОД551 - —0.1375 ' — 0,1187 — 0,0989 — 0,0782 —0,0569 —0,0352 —0,0134 +0,0085 +0,0301 +0,0512 + 0,0717 +0,0913 +0,1099 +0,1272 + 0,1431 +ОД575 40,1703 + 0,1812 YM J ' 0,2032 —— -0,2171 —— -0,2287 —— - 0,2379 —— - 0,2447 —— -0,2400 —— -O,25O8 —— -O,25O2 —— -0,2471 —— -0,2416 —— ^ 0,2337 —— [-О,223б —— [ 0,2114 —— |-0,I973 —— h 0,l8l3 ~ f 0,l637 ~ -0,1446 — -ОД243 — -0,1029 — -O,O8O7 — + 0,0579- -1- O,0348 — 4 0,0114 — — 0,0118 — -0,0347 - -0,0571 - —0,0787 — -0,0994 - —0,1189 — -0,1371 4 -0,1538 H —0,1689-! —0,1821 -i -ОД9351 —0,2028 i —0,2101 - —0,2152 - — O,2l82 - — 0,2190 - — 0,2176 - — 0,2140 - — 0,2084 - — 0,2007- — ОД912 - —0,1798 n —0,1666- —0,1520- — 0,1359- —0,1 186 - —0,1003 - v,w 0,0838 0,1073 0,1294 0,1501 0,1691 0,1861 0,2012 0;2I4I 0,2248 0,2331 0,2391 0,2426 0,2437 0,2423 0,2385 0,2324 -0,2241 -0,2136 -0,2010 -0,1866 -ОД705 ОД528 -ОД337 -0,1135 -0,0923 -0,0703 -0,0479 -0,0251 -0,0023 0,0203 -0,0426 -0,0642 - 0,0851 -0,1049 -0,1236 -0,1409 ^0.1566 -0,1706 -0,1829 -0,1932 -0,2016 -0,2075 -0.2I2C -0.2I4J -0.2I3C -0,2117 -0,2072 -0.20IC -ОД926 г 0,182= Yi/3 (x) +0,2448 +0,2340 +0,2210 +0,2059 +0,1889 +0,1702 +0,1500 +0,1285 +0,1060 + 0,0826 4 0,0586 40^0343 +0,0098 —0,0145 —0,0385 — 0,0618 —0,0843 —0,1058 — 0,1261 — 0,1449 — 0,1621 —0.1775 — 0,1911 — 0,2026 — 0,2120 —0,2193 —0,2243 — 0,2270 —0,2274 — 0,2256 — 0,2216 —0,2154 — 0,2070 — 0,1967 —0,1845 — 0,1706 —0,1551 —0,1382 > — 0,1200 — 0,1007 » — O,o8o6 > —0,0595 ) — 0,0387 — 0,0172 > 4 0,0042 r +0,0255 5 +0,0463 > +o,o66« >+o,o86c 5 +0,1044 r*M 0,1313 0,1305 0,1299 0,1292 0,1285 0,1278 0,1272 0,1265 0,1259 0,1253 0,1247 0,1241 0,1235 0,1229 0,1223 0,1217 0,1212 O,I2O6 0,1201 ОД195 0,1190 0,1185 0,1179 0,1174 0,1169 0,1164 0,1159 0,1154 0,1150 0,1145 0,1140 0,1136 0,1131 0,1126 0,1122 0,1118 0,1113 ОД109 ОДЮ5 ОД100 0,1096 0,1092 0,1088 ! 0,I084 i 0,1080 ; 0,1076 0,1072 ; 0,1068 > 0,1065 . 0,1061 e-*IAx) 0,1241 0,1235 0,1230 0,1224 0,1218 0,1213 0,1207 ОД202 ОД196 O.Iigi од 186 0,1181 0,1175 0,1170 0,1165 0,1161 0,1156 0,1151 0,1146 0,1142 0,1137 0,1132 0,1128 0,1123 0,1119 0,1115 0,1110 0,1106 0,1102 0,1098 0,1094 0,1090 0,1086 0,1082 0,1078 0,1074 0,1070 0,1066 0,1062 0,1059 0,1055 0,1051 0,1048 0,1044 0,1040 0,1037 0,1034 0,1030 0,1027 0,1023 Продол ^o(,- 0,4016 0,3995 0,3975 0,3955 0,3936 0,3916 0,3897 0,3879 0,3860 0,3842 0,3824 0,3806 0,3789 0,3772 0.3755 o,3738 0,3721 o,3705 0,3689 0,3673 0,3657 0,3642 0,3627 0,3612 0.3597 0,3582 0,3567 0,3553 0,3539 0,3525 o,35" 0,3497 0,3484 0,3470 0,3457 0,3444 0,3431 0,3418 0,3406 o,3393 0,3381 0,3368 o,3356 o,3344 0,3333 0,3321 0,3309 0,3298 0,3286 0,3275 жение т «,w 0,4222 0,4198 0,4175 0,4152 0,4130 0,4108 0,4086 0,4064 0,4043 0,4023 0,4002 0,3982 0,3962 0,3943 0,3923 0,3904 0,3886 0,3867 o,3849 0,383! 0,3813 0,3796 0,3779 0,3762 o,3745 0,3728 0,3712 0,3696 0,3680 0,3664 0,3649 0,3633 0,3618 0,3603 0,3589 0.3574 0,3560 0,3545 0.3531 0,3518 0,3504 о!з49° o,3477 о,34б4 0,345° 0,3437 o.3425 о,3412 o,3399 о,3387 абл. X 'е* 10 13360 14765 16318 1803 1993 2203 2434 2690 2973 3286 3632 4013 4436 4902 54i8 5987 6617 7313 8082 8932 9872 10910 12057 13325 14727 16275 17987 19879 21970 24280 26834 29656 32775 36222 40031 44241 48894 54036 59720 66000 72942 80613 80091 98461 108816 120260 132908 146886 162335 179407
94 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ X 14.5 14,6 14.7 14.8 14,9 15.0 15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 15.6 15.7 15.8 15.9 16.0 ./оСО 4°-о875 40,0679 40,0476 4-0,0271 40,0064 — 0,0142 —0,0346 —0,0544 — 0,0736 —0,0919 — 0,1092 —0,1253 — 0,1401 — ОД533 —0,1650 — ОД749 Ji(*) 40Д934 40,1999 40.2043 4-0,2066 40,2069 40,2051 40,2013 40Д955 40,1879 40,1784 40,1672 4°Д544 4 0,1402 4о,1247 4одо8о 40,0904 W 40Д903 40Д974 40,2025 40,2056 4-0,2065 40.2055 4 0,2023 4од972 4 од 902 40,1813 40,1706 40,1584 40,1446 40,1295 40,1132 40,0958 ад — о,о8ю — О,об12 — 0,0408 — 0,0202 40,0005 4°,O2II 40,0413 4О,0609 40,0799 40,0979 40,1148 40Д305 4 ОД447 4o,i575 4од686 40,1780 Л/, <*). 4 од 705 4 0,157° 40,1420 4 0,1256 4 0,1082 4 0,0897 4-0,0705 4 0,0508 4- 0,0306 4°.010з — О,О1ОО — 0,0301 —0,0497 — 0,0687 — 0,0869 — 0,1042 У1/8(л-) 4о,1217 40Д377 4оД521 4 °Д 650 40,1761 4од854 4-0,1928 40,1982 4 O,2Ol6 40,2030 4 0,2024 40,1997 4 0,1951 40,1886 40,1802 40,1701 *-%(*) 0,1057 0,1053 0,1050 0,1046 0,1043 0,1039 0,1035 0,1032 0,1029 0,1025 0,1022 0,1018 0,1015 ОДО12 ОДОО9 0,1005 Продси е-*1,(х} W0(*) 0,Ю20 0,3264 o,ioi7 0,3253 О.Ю13 0,3242 одою 0,3231 0,1007 0,3221 o,ioo4 0,3210 o,iooi 0,3200 о,о997 0,3*89 0,0994 0,3179 0,0991 0,3169 0,0988 0,3159 0,0985 0,3149 0,0982 0,3139 о,0979 °,3129 0,0976 0,3119 о,0973 о,зио шение e*Ki(x) о,3375 0,3363 o,335i о,3339 0,3327 о,3315 О.ЗЗР4 0,3292 0,3281 0,3270 о,3259 0,3248 0,3237 0,3226 0,3216 0,3205 габл. X е* 100 19828 219^3 24217 26764 29579 32690 36128 39928 44127 48768 53897 59565 65830 72753 80405 88861 Нули бесселевых функций п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 *п ДЛЯ JQ(X) 2,4048 5.5201 8,6537 "-7915 14.9309 l8,07II 21,211б 24.3525 274935 30,6346 хп для Ji(x) 3,8317 7,0156 ЮД735 13.3237 16,4706 19.6159 22,7601 25.9037 29,0468 32,1897 хп для К0 0,8936 3.9577 7,o86i 10,2223 13.3611 16,5009 19.6413 22,7820 25-923° 29,0640 *л ДЛЯ Y\ 2Д971 S4297 8,5960 11,7492 14,8974 18,0434 2i,i88i 24.3319 27,4753 30,6183 хп для Ji/3(x) 2,9026 6,0327 9Д7°5 12,3102 I5.4506 18,5915 2i,7325 24-8737 28,0150 31Д564 хп для Yi/3(x) L3530 44658 7,6012 10,7402 13,8804 17,0210 20,1620 23.3031 2б,4444 29-5857
95 Таблица XI. ДЛИНА ДУГИ, СТРЕЛКА, ДЛИНА ХОРДЫ И ПЛОЩАДЬ СЕГМЕНТА ДЛЯ РАДИУСА, РАВНОГО 1 с *-> * е- flj fc. Я ю 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 и 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 4i 42 43 44 45 а — Д ^ 0,0175 0,0349 0,0524 0,0698 0,0873 0,1047 O.I222 0,1396 O.TS?! 0,1745 0,1920 0,2094 0,2269 0,2443 0,26l8 0,2793 0,2967 0,3142 0,3316 0,3491 0,3665 0,3840 0,4014 0,4189 0,43бЗ о,4538 о,4712 0,4887 0,5061 0,5236 0.54И о,5585 0,5760 о,5934 о,6 log 0,6283 0,6458 0,6632 0,6807 0,6981 0,7156 о,733° о,75°5 0.7679 0,7854 ^ ев Ч 0, н О о,оооо О.ООО2 0,0003 о.оооб о,оою 0,0014 o.ooig 0,0024 0,0031 0,0038 0,0046 0,0055 0,0064 0,0075 о,оо8б 0,0097 0,0110 0,0123 0,0137 0,0152 0,0167 0,0184 O.O2OI 0,0219 0,0237 0,0256 0,0276 0,0297 0,0319 0,0341 0,0364 0,0387 0,0412 о,0437 0,0463 0,0489 0,0517 о,°545 0-0574 0,0603 0,0633 0,0664 0,0696 0,0728 0,0761 h 458,37 229,19 152,80 114,60 91,69 76,41 65,50 57,32 5о.9б 45.87 41,70 38,23 35,30 32,78 30,60 28,69 27,01 25,52 24,18 22,98 21,89 20,90 20,00 19Д7 18,41 17,71 17,06 i6,45 15.89 15.37 14.88 14,42 13,99 13,58 13,20 12,84 12,50 12,17 11,87 11,58 11,30 11,04 10,79 10,55 10,32 Си 0 И s *° ^ *п fctet 0,0175 0,0349 0,0524 0,0698 0,0872 ОДО47 O.I22I ОД395 0,1569 ОД743 0,1917 0,2091 0,2264 0,2437 0,26ll 0,2783 0,2956 0,3129 0,3301 о,3473 0,3645 0,3816 0,3987 0,4158 о,4329 о,4499 0,4669 0,4838 0,5008 0,5176 0,5345 o,55i3 0,5680 0,5847 0,6014 0,6180 0,6346 0,6511 0,6676 0,6840 0,7004 0,7167 0,733° о,7492 0,7654 Л я 11 е и< 2 <и и- и о,ооооо о.ооооо O.OOOOI 0,00003 о.ооооб о.ооою 0,00015 0,00023 0,00032 0,00044 0,00059 0,00076 о,оос»97 О,ОО'21 o,ooi49 o,ooi8i 0,00217 0,00257 0,00302 0,00352 0,00408 0,00468 0,00535 0,00607 0,00686 0,00771 0,00862 0,00961 0,01067 0,01180 0,01301 0,01429 0,01566 0,01711 0,01864 0,02027 0,02198 0,02378 0,02568 0,02767 0,02976 0,03195 0,03425 0,03664 0,03915 и ^ ?$ Я Си <ц f-i Я я 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 6i 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 8i 82 83 84 85 86 87 88 89 90 И м с* ^"* "=t к 0,8029 0,8203 0,8378 0,8552 0,8727 0,8901 0,9076 0,9250 0,9425 о,9599 0,9774 0,9948 1,0123 1,0297 1,0472 1,об47 1,0821 1,0996 .1,1170 1Д345 1Д519 1,1694 1,1868 1,2043 1,2217 1,2392 1,2566 1,2741 1,2915 1,3090 1,3265 1,3439 1,3б14 1,3788 1,39бЗ L4I37 1,4312 1,4486 1,4661 М835 х^ою 1,5184 1,5359 1,5533 * СО Ч О) си н о 0.0795 0,0829 0,0865 0,0900 0,0937 0,0974 ОДО12 0,1051 ОДООХ) 0,1130 0,1171 0,1212 0,1254 0,1296 0,134° 0,1384 0,1428 ОД474 0,1520 0,1566 0,1613 0,1661 ОД7Ю 0.1759 од8о8 ОД859 0,1910 0,1961 0,2014 0,20б6 O.2I2O 0,2174 О,2229 0,2284 0,2340 0,2396 0,2453 0,2510 0,2569 0,2627 0,2686 0,2746 0,2807 0,2867 0,2929 h 10,10 9,89 9,69 9-5° 94 8,97 8,80 8,65 8,50 8-35 8,21 8,07 7-94 7,82 7.69 7.58 7,46 7,35 7-24 7Д4 7,°4 6.94 6,85 6,76 6,67 6,58 6,50 6,41 6,34 6,26 6,18 6,11 6,04 5-97 5,90 5,83 5,77 5-71 5,65 5-59 5,53 5>47 1зб си о X «ч Я со а «=1Й 0,7815 о,7975 08135 0,8294 0,8452 о,86ю 0,8767 08924 0,9080 о,9235 0,9389 0,9543 0,9696 0,9848 I.OOOO 1,0151 1,0301 1,045° 1,0598 1,0746 1,0893 1Д039 X,lJ&r 1,1328 1Д472 I,i6i4 1Д756 1,1896 1,2036 1,2175 1,2313 1,2450 1,2586 1,2722 1,2856 1,2989 1,3121 i,3252 1,3383 1,3512 1,3640 1>37б7 1,3893 1,4018 1,4142 5g s * !» ч ?? СЧ> 0 0,04176 0,04448 0,04731 0,05025 0,05331 0,05649 0,05978 0,06319 0,06673 0,07039 0,07417 0,07808 O,O82I2 0,08629 0,09059 0,09502 0,09958 0,10428 ОД0911 0,11408 0,11919 0,12443 0,12982 0- 13535 0,14102 0,14683 0,15279 0,15889 0,16514 0,17154 0,17808 0,18477 0,19160 0,19859 0,20573 0,21301 0,22045 0,22804 0,23578 0,24367 0,25171 0,25990 0,26825 0,27675 0,2854° Примечание. Радиус г для данной дуги / и стрелки h определяется из отноше- ния г = -т-, где /о — длина дуги, которая при радиусе 1 соответствует заданному -т-, по- *о п. мещенному в графе 1 таблицы. Если г — радиус круга, а у — центральный угол в градусах, то Ф 1) длина хорды s = 2r sin -~ ; 2) стрелка h = г (\ — cos -|Л = у tg -J- = 2r siitf -|-; 3) длина дуги/= - 18U = 0,017453 г ср
96 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ Таблица XIL ДЛИНЫ СТОРОН ПРАВИЛЬНЫХ МНОГОУГОЛЬНИКОВ, ВПИСАННЫХ В ОКРУЖНОСТЬ ДИАМЕТРОМ D = 1 Число сторон 3 4 5 6 7 8 9 10 и 12 13 14 15 16 17 18 *9 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 3° 31 За 33 34 35 Зб 37 38 39 j 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 Длина стороны 0,866025 0,707107 0587785 0,500000 0,433884 0,382683 О.342О2О 0,309017 0,281733 0,258819 0,239316 0,222521 0,207912 0,195090 о. 18375° 0.173648 о, 164595 0Д5б434 0,149042 °Д 42315 0,136167 0,130526 ОД25333 0,120536 о, 116093 0,111964 o,io8ii9 0,104528 0,101 168 0.098017 0.095056 0,092268 0,089639 0,087156 0,084806 0,082579 0,080467 0,078459 0,076549 0,074730 0.072995 0,071339 0,069756 0,068242 • 0,066793 0,065403 0,064070 0,062791 Число сторон 51 52 53 54 55 56 57 58 8 6о 6i 62 63 64 65 66 6? 68 6о °У 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 8о Ят OI 82 83 84 85 86 87 88 89 9° 91 92 93 94 п 97 98 Длина стороны 0,061561 0,060378 0,059241 0,058145 0,057089 0,056070 0,055088 0,054139 0,053222 0.052336 0,051479 0,050649 0,049846 0,049068 0,048313 0.047582 0,046872 0,046183 O.O45SI5 / »\_lvJ «J 0,044865 0,044233 0,043619 0,043022 0,042441 0,041876 0,041325 0,040789 0,040266 O.O4Q747 ' \J^ 1 *J / 0,039260 0,038775 0.038303 о 037841 0,037391 0,0-36951 0,036522 0,036102 0,035692 0,035291 0,034899 0,034516 0,034141 0,033774 0,033415 0,033063 0,032719 о 032382 0,032052 Число сторон 99 IOO 101 IO2 103 104 105 106 107 108 109 no III 112  . 114  116 117 118 119 120 121 122 123 124 I25 126 12? 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 Длина стороны 0,031727 0,031411 0,031100 0,030795 0,030496 0,030203 0,029915 0,029633 0,029356 0,029085 0,028818 0,028556 0,028299 0,028046 0,027798 0.027554 0,027315 0,027079 0,026848 0,026625 0,026397 0,026177 0,025961 0,025748 0,025539 0,025333 0,025130 0,024931 0,024734 0,024541 0,024351 0,024164 0,023979 0,023798 0,023619 0,023443 0,023269 0,023098 0,022929 0,022763 0,022599 0,022438 0,022279 0,022122 0,021967 0,021815 0,021664 0,021516 Число сторон 47 148 149 I5o . J5i 152 J53 154 I5I 156 157 158 J59 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 Длина стороны 0,021370 O,02I225 0,021083 0,020942 0,020804 0,020667 0,020532 r 0,020399 0,020267 0,020137 0,020009 0,019882 0,019757 0,019634 0,019512 0,019391 0,019272 0,019155 0,019039 0,018924 0,018811 0,018699 0,018588 0,018479 0,018371 0,018264 0,018158 0,018054 0,017951 0,017849 0,017748 0,017648 0,017550 0,017452 0,017356 0,017261 0,017166 0,017073 0,016981 0,016889 0,016799 0,016710 0,016621 0,016534 0,016447 0,016362 0,016277 0,016193
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 97 Таблица XIII. ЗНАЧЕНИЯ «|» = inv в = tg в — в в° Часть числа, общая для всей строки 0' 5' 10' 15' 20' 25' 30' 35' 40' 45' 50' 55' 1 2 3 4 I 1 8 9 ю 11 12 13 14 S i? 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 о,ооо о.ооо о,ооо о,ооо о.ооо о,оо о,оо о,оо о,оо о,оо о,оо о,оо 0,00 0,00 0,00 о,о 0,0 о,о 0,0 о,о о,о 0,0 о,о 0,0 о,о о,о о,о о,о о,о о,о о,о 0,0 0,0 0,0 0,0 о, о, о, о, о, о, о, о, о, о, о, о, о, о, о, о, о, о, о, о, о, о, о, о, OOI77 01418 04790 11364 2222О 03845 00281 01804 05634 12847 24522 06564 09732 13792 00346 0202О 06091 13634 25731 °4347 06797 10034 14174 00420 02253 14453 26978 04524 07035 Ю343 14563 00504 02503 07079 15305 28266 04706 07279 1°559 14960 00598 02771 07610 16189 29594 04897 07528 10980 15363 00704 03058 08167 17107 30963 05093 07783 11308 15774 ooSai 03364 08751 18059 32374 05280 08044 11643 16193 18397 24495 31832 40534 50729 62548 07613 09161 I09I5 12888 i886o 25057 32504 41325 51650 63611 07735 09299 11071 13063 19332 25628 33185 42126 52582 64686 07857 09439 11228 13240 19812 26208 33875 42938 53526 65773 07982 09580 11387 13418 20299 26797 34575 437бо 54482 66873 08107 09722 И547 13598 20795 27394 35285 44593 55448 67985 08234 09866 11709 13779 21299 28001 36005 45437 56427 69110 08362 IOOI2 11873 13963 21810 28616 36735 46291 57417 70248 08492 10158 12038 14148 01092 04035 IOOOO 20067 35324 05687 08582 12332 17051 22859 29875 38224 48033 59434 72561 08756 10456 12373 14523 01248 04402 10668 21125 36864 05898 08861 12687 17492 23396 30518 38984 48921 60460 73738 08889 10608 12543 I47I3 14904 17345 20054 23049 26350 29975 33947 38287 43017 48164 15098 17560 20292 23312 26639 30293 34294 38666 43430 48612 15293 17777 20533 23577 26931 30613 34644 39°47 43845 49064 15490 17996 20775 23845 27225 30935 34997 39432 44264 49518 15689 18217 21019 24114 27521 31260 35352 39819 44685 49976 15890 18440 21266 24386 27820 SIS8? 35709 40209 45110 50437 16092 18665 21514 24660 28121 3I9I7 36069 40602 45537 50901 16296 18891 21765 24936 28424 32249 36432 40997 45967 51368 16502 19120 22018 25214 28729 32583 36796 41395 46400 51838 16710 1935° 22272 25495 29037 32920 37168 41797 46837 52312 16920 19583 22529 25778 29348 33260 37537 422OI 47276 52788 I7I32 I98I7 22788 2боб2 29660 33002 379Ю 4260-7 47718 53268 5375 ! 59809 66364 73449 81097 89342 09822 10778 п8об 12911 54238 60336 66934 74064 81760 90058 09899 io86i 11895 13006 54728 60866 67507 74684 82428 90777 09977 10944 11985 13102 55221 61400 68084 75307 83100 91502 io°55 11028 12075 I3I99 55717 61937 68665 75934 83777 92230 10133 11113 12165 13297 56217 62478 69250 76565 84457 92963 I02I2 III97 12257 13395 56720 63О22 69838 77200 85142 93701 10292 II283 12348 13493 58765 65236 72230 79781 87925 96698 10614 11630 12721 13893 14097 15370 16737 18202 19774 21460 23268 25206 27285 29516 14200 15480 16855 18329 I9910 21606 23424 25374 27465 29709 14303 I559I 16974 18457 20047 21753 23582 25543 27646 29903 14407 15703 17093 18585 20185 21900 2374° 25713 27828 30098 145И 15815 17214 18714 20323 22049 23899 25883 28012 30295 14616 15928 17336 18844 20463 22198 24059 26055 28196 30492 32116 34700 37476 40459 43667 47119 50838 54849 59178 63858 32745 35376 38202 41239 44506 48023 51813 55900 60314 65086 32957 35604 38446 41502 44789 48328 52141 56255 60697 65501 33171 35833 38693 41767 45074 48635 52472 56612 61083 65919 33385 36063 38941 42034 45361 48944 52805 56972 61472 66340 33601 36295 39190 42302 45650 49255 53141 57333 61863 66763 338i8 36529 39441 42571 45940 49568 53478 57698 62257 67189 59285 65799 72838 80437 88631 97459 10696 11718 12815 13995 14829 16156 17579 19106 20743 22499 24382 26401 28567 30891 14936 16270 17702 19238 20885 22651 24545 26576 28755 31092 !5°43 16386 17826 I937I 2IO28 228О4 24709 26752 28943 31295 I5I52 16502 I795I *95°5 21171 22958 24874 26929 29133 31498 15261 16619 18076 19639 21315 23112 25040 27107 29324 3I703 34257 36999 39947 43116 46526 50199 54^59 58433 63052 68050 7 Том 1, кн. 1
98 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ Таблица XIV. ФУНКЦИЯ ЛАПЛАСА г о,оо О,О1 О,О2 0,03 0,04 0,05 о,об 0,07 о,о8 0,09 о,ю 0,11 0, 12 0,13 о, 14 о,15 0,16 0,17 0,18 0,19 0,20 0,21 О.22 0,23 0,24 0,25 О,2б О,27 0,28 0,29 0,30 Ф(г) о.оооо 0,0040 о,оо8о O.OI2O 0,0100 0,0199 0,0239 0,0279 0,0319 0,0359 0,0398 0,0438 0,0478 0,0517 0.0557 0,0596 0,0636 0,0675 0,0714 0,0753 0.0793 0,0832 0,0871 0,0910 0,0948 0,0987 0,1026 0,1064 0,110; 0,1141 0,1179 z 0,31 0,32 0,33 °,Я4 T*J~ 0,35 0,36 о,37 0,38 о,39 0,40 0,41 0,42 о,43 0,44 0,45 0,46 о,47 0,48 0,49 О|^° *\J 0,51 0,52 o,53 o,54 o,55 0,56 0,57 0,58 o,59 о,бо Ф(г) 0,1217 ОД255 0,1293 одзз1 0,1368 0,1406 ОД443 0,1480 0,1517 ОД554 ОД591 0,1628 одббц 0,1700 0,1736 о,17<72 o,i8o8 0,1844 0,1879 0,1915 0,1950 0,1985 0,2019 0,2054 0,2088 0,2123 0,2157 0,2190 0,222-: 0,2257 г o,6i 0,62 0,63 0,64 0,65 0,66 0,67 0,68 0,69 0,70 0,71 0,72 о.73 0,74 0.75 0,76 0,77 0,78 0,79 0,80 0,81 0,82 0,83 0,84 0,85 0,86 0,87 0,88 0,89 0,90 Ф(г) 0,2291 0,2324 о,2357 0,2389 0,2422 о,2454 0,2486 0,2517 о,2549 0,2580 0,2бИ 0,2642 0,2б73 0,2704 0.2734 0,2764 0,2794 0,2823 0,2852 0,2881 0,2910 0,2939 0,2967 0,2995 0,3023 0,3051 0,3078 0,3106 о,3133 о,3159 z 0,91 0,92 о,93 0,04 о,95 0,96 о,97 0,98 0,99 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 I, об 1,07 I,o8 1,09 1,10 i,il 1,12 I.I3 1,14 1Д5 I.I6 I.I7 1,18 1,19 I,2O Ф(г) 0,3186 0,3212 0,3238 0,3264 0,3289 о,3315 о,334о о,33б5 o,3389 о,34!3 о,3438 0,3461 0,34^5 о,35о8 o,353i о,3554 о,3577 о,3599 0,3621 о,зб43 0,3665 0,3686 0,3708 0,3729 о,3749 0,377° 0,379° 0,3810 0,3830 0,3849 z 1,21 1,22 1,23 1,24 1,25 1,2б 1,27 1,28 1,29 1,3° 1,31 1,32 1.33 1.34 1.35 I.36 1.37 1,38 1.39 т,4° 1,41 1,42 1,43 1.44 1,45 .i,46 1.47 1,48 1.49 1,5° L51 1.52 1.53 1,54 1.55 Ф(г) 0,3869 0,3888 0,3907 о,3925 о,3944 0,3962 0,3980 о,3997 0,4015 0,4032 0,4049 0,4066 0,4082 0,4099 0,4115 0,4*31 0,4147 0,4162 о,4177 0,4192 0,4207 0,4222 0,4236 0,4251 0,4265 0,4279 0,4292 о,43°6 о,4319 0,4332 о,4345 о,4357 о,4370 0,4382 о,4394 г 1,56 1.57 1,58 1.59 1,6о i,6i 1,62 1,6з 1,64 1,65 1,66 1,67 1,68 1,69 1,7° I.7I I.72 1.73 1.74 1.75 1,76 1.77 1,78 1.79 i,8o i,8i f Ол 1,02 1,83 1,84 1,85 1,86 _ Q_ 1,о7 1,88 1,89 1,9° Ф(г) 0,4406 0,4418 0,4429 0,4441 о,4452 0,4463 0,4474 0,4484 о,4495 о,4505 0,45*5 о,4525 о,4535 о,4545 о,4554 0,4564 о,4573 0,4582 0,459! о,4599 0,4608 0,4616 0,4625 о,4бЗЗ 0,4641 0,4649 0,4656 0,4664 0,4671 0,4678 о,4б8б 0,4693 Р.4б99 0,4706 0,4713 3 i,9i 1,92 1-93 1.94 1.95 1,9б 1.97 1,98 1.99 2,ОО 2,О2 2,04 2,о5 2,08 2,10 2,12 2,14 2,16 2,18 2,20 2,22 2,24 2,26 2,28 2,30 2,32 2,34 2,36 2,38 2,40 2,42 2,44 2,46 2,48 2,50 фB) 0,4719 0,4726 о,4732| 0,4738 о,4744 0,4754 о,475б 0,4761 0,4767 о,4772. о,4?8з о,4793 0,4803 0,4812 0,4821 0,4830 0,4838 0,4846 0,4854 0,4861 0,4868 о,4875 0,4881 0,4887 0,4893 0,4898 0,4904 0,4909 о,4913 о,49!8 0,4922 0,4927 0,4931 о,4934 о,4938 z 2,52 2,54 2,56 2,58 2,60 2,62 2,04 2,66 2,68 2,70 2,72 2,74 2,76 2,78 2,80 2,82 2,84 2,86 2,88 2,9° 2,92 2,94 2,96 2,98 3.0° 3.20 3,40 3-6о 3,8о 4,о° 4.5° 5-00 Ф(г) 0.4941 0,4945 о,4948 • 0,49s1 о,4953 о,495б 0,4959 0,4961 0,4963 0,4965 0,4967 0,4969 0,4971 о,4973 о,4974 0,4976 о,4977 о,4979 0,4980 0,4981 0,4982 0,4984 0,4985 0,4986 0,49865 0,49931 0,49966 0,499841 0,499928 0,499968 0,499997 0,4999997 Таблица XV. ЗНАЧЕНИЕ ФУНКЦИИ = У 2* (все значения умножены на 10000) 0,0 0,1 0,2 о,3 0,4 о,5 0,6 о,7 о,8 °.9 1,О 0 3989 397° 39Ю 3814 Зб8з 3521 3332 3123 2f97 2661 2420 1 3989 305 39°2 3802 3668 35°3 3312 3101 2874 2637 2396 2 39% 3961 3894 379° 3653 3485 3292 3079 2850 2613 2371 3 3988 3956 3885 3778 3637 3467 3271 3056 2827 2589 2347 4 3986 3951 3876 3765 3621 3448 3251 3°34 2803 2565 2323 5 3984 3945 3867 3752 3605 3429 3230 3011 2780 2541 2299 6 3982 3939 3857 3739 3589 34Ю 3209 2989 2756 2516 2275 7 3980 3932 3847 3725 3572 3391 3187 2966 2732 2492 2251 8 3977 3925 3836 3712 3555 3372 3166 2943 2709 2468 2227 9 3973 39i8 3825 Зб97 3538 3352 3144 2920 2686 2444 2203
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 99 Продолжение табл. XV 1,1 1,2 1,3 1,4 гЪ 1,6 1.7 1,8 1.9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2'? 2,6 2,7 2,8 2,9 3 4 0 2179 1942 1714 1497 1295 П09 0940 0790 о656 0540 0440 0355 0283 О224 0175 0136 ОЮ4 0079 ообо 0044 OOOI 1 2155 1919 1691 1476 1276 1092 0925 о?75 о644 °529 0431 0347 0277 0219 0171 0132 OIOI 0077 оо58 °°33 OOOI 2 2131 1895 1669 1456 1257 Ю74 0909 0761 0632 °519 0422 0339 0270 0213 Ol67 0129 0099 0075 0056 0024 OOOI 3 2107 1872 1647 1435 1238 1057 0893 0748 0620 0508 0413 0332 0264 0208 0163 0126 0096 0073 0055 0017 оооо 4 2083 1849 1б2б 14*5 1219 1040 0878 0734 о6о8 0498 0404 0325 0258 0203 0158 0122 0093 0071 °о53 0012 0000 5 2059 1826 1604 1394 1200 1023 0863 O72I 0596 0488 0396 0317 0252 0198 0154 0119 0091 0069 0051 0009 ОООО б 2036 1804 1582 1374 1182 1006 0848 0707 0584 0478 0387 0310 0246 0104 0151 0116 0088 0067 0050 оооб оооо 7 2012 1781 15б! 1354 ибз 0989 °833 об94 0573 0468 0379 0303 0241 0189 oi47 ох 13 оо85 оо65 0048 ооо4 оооо 8 1989 1758 1539 1334 5 0973 o8i8 0681 0562 °459 0371 0297 0235 0184 oi43 оно 0084 ообз 0047 оооз оооо 9 19б5 1736 I5i8 1315 1127 °957 0804 0669 0551 0449 0363 0290 0229 0180 0139 0107 0081 0061 0046 0002 ОООО Таблица XVL ПОЛИНОМЫ ЛЕЖАНДРА Х=Р1 (X) о,оо 0,05 0, 10 о,15 0, 20 0,25 о.зо °.35 0,40 о,45 0,50 о.55 о,6о о,б5 0,70 о,75 о,8о 0,85 0,90 о,95 1,ОО Р*(х) — 0,5000 — 0,4962 — 0,4850 — 0,4662 — 0,4400 — 0,4062 — 0,3650 — 0,3162 — О,2бЪо — 0,1962 — 0,1250 — 0,0462 0,0400 0,1338 0,2350 о,3438 0,4600 0,5838 0,715° 0,8538 I.OOOO РЪ(Х) о.оооо — о,0747 — ОД475 — O,2l66 — О,28ОО — о,3359 — 0,3825 — 0,4178 — 0,440° — 0,4472 — о,4375 — 0,4091 — 0,3600 — 0,2884 — 0,1925 — 0,0703 0,0800 0,2603 0,4725 0,7184 1,0000 PI(X) 0,375° 0,3657 о,3379 0,2928 0,2320 ОД577 0,0729 — 0,0187 — 0,1130 — 0,2050 — 0,2891 — 0,3590 — 0,4080 — 0,4284 — 0,4121 — о,3501 — 0,2330 — 0,0506 0,2079 0,5541 I.OOOO РЬ(Х) о.оооо 0,0927 0,1788 0,2523 0,3075 о,3397 о,3454 0,3225 0,2706 0,1917 0,0898 — 0,0282 — 0,1526 — 0,2705 — 0,3652 — 0,4164 — 0-3995 — 0,2857 -0,0411 -Н 0-3727 1,ОООО Р<(*) 0,3125 — 0,2962 — 0,2488 — 0,1746 — о,о8о6 0,0243 0,1292 0,2225 0,292б 0,3290 0,3232 0,2708 0,1721 0,0347 о,1253 — 0,2808 — 0,3918 — 0,4030 — 0,2412 0,1875 I.OOOO лм — о,оооо — о,ю59 — ОД995 — 0,2649 — 0,2935 — о,2799 — 0,2241 — 0,1318 — 0,0146 0,1 10б 0,2231 0,3007 0,3226 о,2737 од 502 — 0,0342 — 0,2397 ~ о,3913 — 0,3678 ' -f- 0,0112 1,0000
100 Таблица XVII. ЗНАЧЕНИЯ ФУНКЦИИ Г (;с) X 1,00 I 2 3 4 5 о 7 8 9 1,Ю I 2 3 4 5 6 7 8 9 1,20 I 2 3 4 5 6 7 8 9 1,3° I 2 3 4 5 о 7 8 9 1,4° i 2 3 4 5 6 7 8 9 0 I.OOOOO 0-99433 0,98884 о,98355 0,97844 0,9735° 0,96874 0,96415 0,95973 о,9554б °.95I35 о,94740 0,94359 0,93993 0,93642 о,93304 0,92980 0,92670 0,92373 0,92089 0,91817 0,91558 0,91311 0,91075 0,90852 0^90640 0,9044° 0,90250 0,90072 о,899°4 о,89747 0,89600 0,89464 0,89338 0,89222 0,89115 0,89018 0,88931 0,88854 о 88785 0,88726 0,88676 0,88636 о,886о4 0,88581 0,88566 0,88560 о,88563 °,88575 0,88595 2 99885 99321 98777 98251 97744 97254 96781 96325 95886 95463 95°55 94662 94285 93922 93573 93238 92917 92609 92315 92033 91764 915°7 91263 91030 90809 90599 90401 90214 9°037 89872 89717 89572 89438 89314 89199 8оо95 89000 88915 88839 88773 88716 88668 88628 88598 88577 88564 88560 88565 88578 88599 4 99771 9921 1 98670 98148 97644 97158 96689 96236 95800 9538о 94975 94586 942 и 93851 935°5 93173 92855 9255° 92258 91978 9I?12 91457 91215 90985 90766 9°559 90363 90178 90003 89840 89687 89545 89412 89290 89178 89075 88982 88899 88825 88761 88705 88659 88622 88593 88574 88563 88561 88567 88582 88605 6 99657 99Ю1 98565 98046 97546 97063 9б597 96148 95715 95298 94896 945°9 94138 93781 93437 93io8 92793 92490 92201 91924 9l66o 91408 9иб8 90940 90724 90519 9°325 90142 8097° 89809 89658 8951? 89387 89267 89157 89056 88965 88884 88812 88749 88695 88651 88615 88589 88571 88562 88561 88569 88586 886ю 8 99545 98993 98459 97945 97448 96968 9б5°б 96060 95630 95216 94817 94434 94065 937" 93370 93044 92731 92431 92144 91870 91609 91359 91 122 90896 90682 90479 90287 90107 89937 89778 89629 89491 89362 89244 89136 89037 88948 88868 88798 88737 88686 88643 88609 88584 88568 88561 88562 88572 88590 886i6 X i»5° i 2 3 4 5 о 7 8 9 i,6o i 2 3 4 5 6 7 8 9 1,70 i 2 3 4 5 6 7 8 9 i, 80 i 2 3 4 5 6 7 8 9 1,90 i 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0,88623 0,88659 0,88704 0,88757 0,88818 0,88887 0,88964 0,89049 0,89142 0,89243 °,89352 0,89468 0,89592 0,89724 0,89864 0,90012 0,90167 0,90330 0,90500 0,90678 0,90864 0,91057 0,91258 0,91467 0,91683 0,91906 0,92137 0,92376 0,92623 0,92877 0,93138 0,93408 0,93685 0,93969 0,94261 0,94561 0,94869 0,95184 o,95507 0,95838 0,96177 0,96523 0,96877 0,97240 0,97610 0,97988 o,98374 0,98768 0,99171 0,99581 2 88629 88667 88714 88768 88831 88902 88981 89067 89161 89264 89374 89492 89618 89752 89893 90042 90199 90363 90535 90715 90902 91097 91299 91509 91727 91952 92185 92425 92673 92928 93192 93462 93741 94027 94321 94622 9493i 95248 95573 95905 96245 96593 96949 97313 97685 98065 98452 98848 99252 99664 4 88636 > 88676 88724 88780 88844 88917 88997 89085 89181 89285 89397 89517 89644 89779 89922 90073 90231 90397 90570 90752 90940 97 9I34I 91552 91771 91998 92232 92474 92723 92980 93245 93517 93797 94085 94380 94683 94994 95312 95638 95972 96314 96664 97021 97387 97760 98142 98531 98928 99334 99748 6 88644 88685 88735 88792 88858 88932 89014 89104 89202 89307 89421 89542 89671 89807 89952 90104 90264 90431 90606 90789 90979 91177 91382 91595 91816 92044 92280 92523 92774 93°33 93299 93573 93854 94143 94440 94745 95°57 95377 95705 96040 96384 96735 97094 97461 97836 98219 98610 99009 99416 99832 8 88651 88694 88746 88805 88872 88948 89031 89123 89222 89329 89444 89567 89697 89836 89982 90135 90296 90465 90642 90826 91018 91217 91424 91639 91861 92091 92328 92573 92825 93085 93353 93629 93912 94202 94501 948°7 95120 95442 95771 96108 96453 96806 97167 97535 97912 98296 98689 99090 99499 99916
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ 101 Таблица XVIII. НЕКОТОРОЕ ЧИСЛОВЫЕ ВЕЛИЧИНЫ И ИХ ЛОГАРИФМЫ Величина с 2» Зтс 4" 1C У к "з" Т я ~3 1C5 ут V2i V* УТ 2 К! 3 VlC . к? е Y7 1C л 1C tf 3* *2 е И,-,,. УТ Л/ 3,14*59 26536 6>283i8 53072 9,42477 79608 12,56637 06144 1,57079 63268 1,04719 755*2 0,78539 81634 о,52359 87756 4,18879 02048 9,86960 44°rl 1 >77245 38509 2,50662 82746 3,5449° 77oi8 0,88622 69255 *.2533* 41373 1,46459 18876 1,61199 *9540 2,71828 18285 1,64872 12707 4,81047 738ю 23,14069 26328 ***, 3*777 84899 535,49*65 55248 0,43429 448i9 1,41421 35624 \gN о,497*4 98727 0,79817 98684 0,97427 «274 1,09920 98640 0,19611 9877° 0,02002 86180 1,89508 98814 1,71899 86223 0,62208 86003 0,99429 97454 0,24857 49363 0,39908 99342 0,54960 49320 1,94754 49407 0,09805 99385 0,1657* 66242 0,20736 28698 0,43429 44819 0,21714 724*° 0,68218 81769 *>3б437 63538 2,04656 453о8 2,72875 27077 1,63778 43* *3 о,*5о5* 49978 Величина 1 1C 1 5Г 1 1 4п 2 1t 3 1C 4 1C 6 •я 3 4it 1 1 1 1 2 i/т \Г\, V * yi 1 е УГт .-f е-* Зл е 2 — 2ic е л-='0 (Т N 0,31830 98862 о,*59*5 4943* o,io6io 32954 о,°7957 747*5 0,63661 97724 о, 95492 96586 *,37323 95447 1,90985 93*7* 0,23873 24146 0,10132 11836 0,56418 95835 0,39894 22804 0,28209 479*8 1,12837 9*67* 0,79788 45бо8 0,68278 40633 0,62035 04909 0,36787 944*з о,6об53 °б597 0,20787 95764 0,04321 39*83 0,00898 329*0 o,ooi85 7443? 2,30258 5°930 1,25992 *0499 IgN 1,50285 01273 1,20182 01316 1,02572 88726 2,90079 01360 1.80388 01330 *, 97997 13820 0,1049* 01186 0,28100 13777 1>3779* 139°7 1,00570 02546 *. 75*43 50637 1,60091 00658 1»45°39 5о68о 0,05245 50593 1,90x94 oo6i5 1,83428 33758 1,79263 7*302 1.5б5?о 55*8i 7,78285 27590 I.3178* 18231 3,63562 36462 3,95343 54б99 3^7*24 72933 0,36221 56887 о,*о°34 333*9
102 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ТАБЛИЦЫ Продолжение табл. XVIII Величина VT VT VT VT VT ГТ 7* 1 радиан . . g f ' ^ it N 1,73205 08076 2,23606 79775 2,44948 97428 2,64575 13111 2,82842 71247 3,16237 76602 0,57721 56649 57°,29577 95131 3437 '.746 77078 206264", 80625 9.8i 96,2361 0,050968 1,00303 IgA/ 0,23856 06274 0,34948 50022 0,38907 56252 0,42254 90200 0,45154 49935 0,50000 'ooooo 1,76133 81088 1,75812 26324 3,53627 38828 5,31442 51332 0,99167 1,98334 2,70730 0,00132 Величина IF № jXs~ V* j/io з / —— у loo Inn Iе 1' 1" VT VTg 1 yf *r N 1,44224 95703 1,58740 10520 1,70997 59467 1,81712 05928 2,15443 46900 4,64158 88336 1,14472 93358 0,01745 32925 0,00029 08882 0,00000 48481 3,132092 4,429447 0,319275 9,83976 IgA/ 0,15904 04182 0,20068 66638 0,23299 00014 0,25938 375°i 0,33333 33333 0,66666 66667 2,24187 73676 4,46372 61172 6,68557 48668 0,49583 0,64635 1.50417 0,99208 * Постоянная Эйлера.
МАТЕМАТИКА СВЕДЕНИЯ О РАЗМЕРАХ ФИГУР И ТЕЛ Периметры и площади плоских фигур Bр — периметр, F— площадь). Треугольник (фиг. 1) ?2. 2, 2 aasin 3 sin? _ , . . Q , abs = —o—. ——- = 2r2 sin a sin P sin Y = -;— = 2 sin a ' 4r = У Р (Р - а) (р - Ь) (р - с) = 4 __________________ =/>р = -д- У> (? -™a) (q—mti(я - щ)I здесь а, Ь, с — стороны; се, р, у — противо- лежащие им углы; ha, hb, hc и /иа, т\,, тс~со- Фиг. I. ответствующие высоты и медианы; г и р — ра- диусы описанной и вписанной окружностей; 2р = а + Ь + г , 20 = яга + ^ + тс- Если угол у прямой, то =у а2 ctg а = -J- с2 sin 2*, с2 = а3 -f &з. При обходе вершин против стрелки часов хвуА) + (хвус - хсув) -f + (*СУА- ХА У А ** ^? *с Ус где ХА, уА, XB, Ув, координаты вершин Многоугольник Ус — прямоугольные — ^з^'а) f . . . Фиг. 2. — *п Уп-i) где дг1? j/j, jr2- Д'г. • • • . хп< Уп — координаты вершин при последовательном обходе пери- метра таким образом, чтобы площадь остава- лась слева. Четырёхугольник (фиг. 2) F = Y(p-a)(p-b)(p-c)(p-d)- — abcdcos^S =-rj-uv sin<p=-— (J+m) v, ^ ?* где а, Ь, с и d — стороны; 8 -полусумма противоположных углов; и и f — диагонали и ср — угол между ни- ми; 1кт — длины пер- пендикуляров, опу- щенных из противо- положных вершин на одну и ту же диаго- наль V. У трапеции f — = у (я + с) Л, где а не — параллельные стороны, Л — расстояние между ними (высота). У параллелограма F = ab sin a = ah, где а — угол между двумя непараллельными сторо- нами а и b\ h — расстояние между стороной а и ей параллельной (высота). Правильный многоугольник с п сторо- нами длиной а (см. табл. XII, стр. 96) 2р — па = 2nr sin 9 = 2п р tg <p, F — -j- na2 ctg ср = -к- лг2 sin 2? = п р* tg <p. Здесь г — радиус описанной и р — радиус „ о 180° вписанной окружное геи; ^ = —— . Круг (см. табл. II, стр.25). 2р = 2пг = Ы irdj 1 F = -кг* = -|- = -i. 2pd = 0,785398d'. где г — радиус и d — диаметр круга
104 МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 Для кругового кольца F = « — г8) = . •* D1- - та*2 = где R, D и г, d — соответственно внешние и внутренние радиусы и диаметры кольца; р — средний радиус кольца; 8 — ширина кольца. Для сектора круга (фиг. 3) /=•= 1 sr = -I <ргз = |~ г2 = 0,0087266 /V, где 5 - длина дуги сектора. Для кругового сег- мента (фиг. 3) г (s — b) + bh F =- 1 тер" Фиг. 3. См., кроме того, табл. XI, стр. 95. Эллипс (фиг. 4). Длина дуги эллипса между точками А и М определяется формулой 5 = — е2 sin2 <p rfcp = М (эксцентриситет эл- липса); а и в—большая и малая полуоси эл- липса; 9 находится из соотношения хм = = a cos ср; символ Е означает эллиптиче- ский интеграл вто- рого рода (см. табл. IX стр. 90). Полная длина эллипса Фиг. 4. ч- 64 где - а + функция /(— J даётся таблицей: а /(-V) _»_ а /D) 0,1 4,0640 0,6 5.Ю54 О,2 4,2О2О °,7 5,3824 о,3 4,3860 о,8 5,6723 о,4 4,6оаб 0,9 5,97=3 о,5 4,8442 1,0 6,^ Площадь эллипса F = nab. Площадь эллиптического сектора ОАМ Р _ _?_ Fr ь г' где F'— площадь соответствующего кругового сектора О AM' (ММ' \\ О А, см. фиг. 4j. Параболический сегмент (фиг. 5). h— стрелка, /—хорда. Если h < I, то длина дуги формула приближённо спра- ведлива для любых выпук- лых дуг вида фиг. 5. Объёмы и поверхности тел (V — объём, Fn — полная поверхность, Fg — боковая поверхность). Фиг. 5. Призма. Площадь основания F, высота Л, Куб. Ребро а, диагональ d = aY^ • Прямоугольный параллелепипед. Рёбра a, b и с. К= abc, Fn = 2 (ab + be + са). Призма, усечённая плоскостями, не па- раллельными основанию, где Л — расстояние между центрами тяжести косых торцов и F — площадь основания (т. е. сечения, перпендикулярного к боковым граням призмы). В случае трёхгранной призмы (в частности клин) где hi, Л2 и Л3— длины боковых (параллель- ных) рёбер. Обелиск, или призматоид (фиг. 6) K = -i-/z [ab + п фиг-
ГЛ. V] СВЕДЕНИЯ О РАЗМЕРАХ ФИГУР И ТЕЛ 105 Цилиндр. Площадь основания F, высота ft. V=Fh, F6 = 2ph, где 2р — периметр основания. Круговой цилиндр. Радиус и диаметр осно- вания R и D, высота Л. Fn = 2nR (R + h) = -1- тс D (D + 2ft). Круговой цилиндр с косыми торцами. Длины наибольшей и наименьшей образующей А! и Л2, длина оси Л. i 4- Л2). Полый круглый цилиндр (трубаХ Внеш- ний и внутренний радиусы R и г, внешний и внутренний диаметры Dud, толщина стенки 8. V = nh (R» — i*) = тсА8 (R + r) = Цилиндрическая подкова (фиг. 7). Л—вы- сота; 2а—длина хорды кругового сегмента, ле- жащего в основании; b—высота основания; у—половина угла сег- мента. .Г.7. -(«-»)»]. При /? = Ъ, т. е. основание подковы — по- луокружность, V = -- Я2Л F Пирамида, конус. Площадь основания F, высота h. Усечённые пирамида и конус где Т7] и F2 — площади верхнего и нижнего оснований; Л — высота. Круглый конус. Радиус основания /?, диа- метр основания D, высота Л, длина образую- щей /. V=-i- */?2Л = 4г тс D2/z = °'2618 D3/z- Усечённый конус. Радиусы и диаметры нижнего и верхнего оснований R, D и г, d, вы- сота Л, длина образующей I = V^/z 3 + (/? — О2- Тетраэдр (четырёхгранник), одна из вер- шин которого находится в начале координат, а координаты остальных вершин соответ- ственно равны Arlt ylt гц XK уъ z2; xs, уа, гг. 2 У? 3 Уз *з I Шар. Радиус R, диаметр D. V= 4- *Я3 = 4,1888 /?з = -L о о Я = 0,62035 yV, F: Шаровой сегмент. Радиус шара R, высо- та Л, радиус основания а = Vh~BR—fi). V = IM(R—?Л = 4-^ Ч 3/6 Рб = 2тс/?Л = ти (а» 4- Л2), Шаровой пояс (фиг. 8). Радиус шара /?, радиусы оснований а и Ъ, высота Л. ' — b2 — № 2А Фиг. 8. Шаровой сектор (фиг. 9). Радиус шара /?, высота соответствующего сегмента Л, радиус кругового ребра о. и = У"А B/? — Л). К = -1-7^2/1 = = 2,0944 /?ал, Т7^ == и/? BА + а). Фиг. 9. Сферический клин. Радиус шара /?, угол между ограничивающими клин плоскостями больших кругов шара ср. V = ~ F6R = ~ R3? = ^1=0.011636 «V. •Jt/?2cp° Ftf = 2y?3V = -^^ = 0,034907 W- Эллипсоид. Полуоси я, b и с. i/ 4 К = -= о Если 6 = с (эллипсоид вращения), то F = -~ b 1/02 + j2.
106 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Параболоид вращения. Радиус основа- ния /?, высота Л. Усечённый параболоид вращения (фиг. 10). Радиусы основания /? и г. Фиг. 10. Тор (фиг. И) V = Фиг. 11. Правило Гульден а-П а п п у с а а1 Поверхность, образованная вращением линии длиной / вокруг оси, имеет площадь F = 2iur</, где лгп — расстояние центра тяжести линии до оси вращения; при этом предполагается, что линия (образующая) расположена с осью в одной плоскости и ось не пересекает. б) Объём тела, образованного вращением плоской фигуры площадью F относительно оси, лежащей в плоскости фигуры, равен где х$ — расстояние между осью вращения и центром тяжести фигуры; при этом ось не должна пересекать фигуры. ПРИБЛИЖЁННЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ * О точности» с какой надлежит производить вычисления Исходные числовые данные технических расчётов, являясь приближёнными, содержат обычно не более трёх-четырёх значащих цифр, последняя из которых бывает, как правило, верна лишь ориентировочно (сомнительная цифра). Так как получить более точный результат, чем исходные данные, вообще го- воря, невозможно, то в большинстве случаев достаточно производить вычисления с числами, содержащими не более четырёх значащих цифр. Если в процессе вычислений появляются числа с большим количеством значащих цифр, то их следует округлять до нужного количе- ства цифр. Примеры. 273.54 = 273,5; 273 542 = 2735 • 100; 1,0003= 1,000, а не просто 1. 273.55 = 273,6; 0,27345 = 0,2734; 599,96 = 300,0. а не просто 300. * Литературу см. на стр. 320. Нули считаются значащими цифрами, если они стоят в конце числа. Поэтому, например, округление числа 273542 до четырёх знача- щих цифр следует записать в виде 2735-102, или 2,735-105, а не просто 273500. Числа 12, 12,0 и 12,00 с этой точки зрения представляют технические величины с разной степенью точ- ности. Многие технические расчёты можно произ- водить с помощью логарифмической линейки длиной 25 см (точность около 0,3%). На ней третья цифра или четвёртая, если число начинается на единицу, читается на-глаз и поэтому является сомнительной (см. стр. Ю8). При сложении чисел с одинаковым коли- чеством цифр, но разных порядков, предвари- тельно следует произвести округление мень- ших чисел до последнего значащего десятич- ного знака самого большого числа или, если желательно избежать накопления ошибок от округлений, сохранить ещё один знак, округлив его далее в сумме. Пример. Сумму чисел 83,27, 0,4877, 273,1 и 1,102 сле- дует искать так: 273,1 83,27 1,10 0,49 358,0 При умножении и делении чисел, имеющих разное количество значащих цифр, т. е. прибли- жённых чисел разной точности, следует пред- варительно округлить все числа до количе- ства цифр наименее точного числа или, если желательно избежать накопления ошибок от округлений, сохранить ещё одну цифру. В произведении следует сохранить столько цифр, сколько было в наименее точном числе. Исключение (сохранить ещё одну цифру) можно сделать в том случае, если произведе- ние начинается с единицы, а наименее точное число с какой-либо другой цифры. Примеры. 1,2 - 37,82 • 27 380 = 1,2 . 37,8 • 27 400 = 1,2 • 10». 17,63 • 0,88 = 0,88 -17,6 = 15,5, а не 15. 43.2 : 0,63452 = 43,2 :0,635 = 68,0. Для вычислений с приближёнными числами, содержащими четыре значащих цифры, доста- точны десятичные логарифмы с четырёхзнач- ными мантиссами (см. табл. V на стр.34). Вычисления на логарифмической линейке длиной 25 см имеют примерно ту же точность, что и при пользовании трёхзначными лога- рифмами. При вычислениях следует избегать вычи- тания близких друг к другу чисел, так как точность результата оказывается в этом случае весьма малой по сравнению с точностью ис- ходных данных. Соответствующие формулы следует стремиться предварительно преобра- зовать так, чтобы эти разности исчезли. Пример. Площадь сечения тонкостенной трубки с внутренним диаметром Z> = 127,4 мм и толщиной стенки 8 == 0,15 мм следует вычислять по приближённой фор- муле: ,F=icD8 = ifl27,4-0,15, а не как разность площадей кругов диаметра 127,4+ +2 • 0,15=127,7 мм и диаметра 127,4 мм. О пользовании таблицами. Таблицы элементарных алгебраических функций, при- ведённые в начале тома, значительно облег-
ГЛ. I] ПРИБЛИЖЁННЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ 107 чают расчёты, давая готовые результаты воз- ведения в степень (п2, л^л4, я5), извлечения корня (Уп, У 10л". {//Г, f/ТТГ, J/100 л), / 1000 \ нахождения обратных величин —— и ло- г \ п I гарифмов для всех трёхзначных и части четырёхзначных чисел. Этой же цели служат и другие таблицы, содержащие числовые зна- чения ряда трансцендентных функций, встре- чающихся на практике. Если а и Ъ два последовательных имею- щихся в таблице значения аргумента, a f (а) и f (b) — соответствующие им значения табличной функции, то значение функции для аргумента х, заключённого между а и Ь и, следовательно, не имеющегося в таблице, можно найти по формуле линейной интерполя- ции: f(x) = Ь — а х — а и А/ (в) = /(&) — /(а). b-d Первая конечная разность Л/ (а) в ряде таблиц указана непосредственно. Эта формула в большинстве случаев поль- зования таблицами вполне обеспечивает точ- ность последнего десятичного знака. Исключе- ние составляет случай слишком большой (больше, чем 8 единиц последнего десятичного знака значения функции) второй конечной разности функции, т. е. выражения («) - [/ (с) -/(*)] - [/ (b) -f (а)] = где а, Ь и с — три последовательных равноот- стоящих значения табличного аргумента. Интерполяционная формула, учитывающая вторую разность, имеет вид f(X) = /(«) + 8 Д/ (а) - 6A~6) ДУ (в). [лг = а + 6(& — в)]. Пример. Найти 9,Ша. Согласно табл. I (см. стр. 19) а=9,110; f (а) =82,99; ft = 9,120, f (Ь) 83,17; А/ (в) =/(*)-/ (а) =0,18. ft — а Следовательно, 9,113а =» 82,9Э+0,3 . 0,18 = 83,04. В этом случае Д2/ (я) =0. Пример. Найти г5-85. Согласно табл. VI11 (см. стр. 89) а = 5,80; Ь = 5,90; с = 6,00. /(а) = 330,3; /F) =365,0; /(с) =403,4; .6= f^lf——0,5; ft — а д/ (а) = / (ft) -/ (а) =34,7; Д/ (ft) =38,4; ДУ (а)= Д/ (ft) - Д/ (а) = 3,7. Следовательно, ,5,85 = 330,3 + 0,5 • 34,7 - °'5 A~°'5) 3,7= = 330,3+17,35 — 0,46: 2 = 347,2. Вычисления, производимые с помощью логарифмов и логарифмической линейки. При помощи^десятичных логарифмов (о ло- гарифмах см. стр. 113) с четырёхзначными мантиссами (см. табл. V на стр. 34) умно- жение и деление ряда чисел с четырьмя зна- чащими цифрами сводится к сложению и вы- читанию десятичных дробей с четырьмя зна- ками после запятой, при нескольких прииска- ниях в таблице мантисс с простейшей интерпо- ляцией. Тем самым на упомянутые вычисления затрачивается значительно меньше труда, чем при непосредственном их совершении. Ещё легче производить их, разумеется, на арифмо- метре. Применение десятичных логарифмов почти всегда необходимо при возведении чисел в степень и извлечении корня из них при больших или при дробных показателях сте- пени и корня (см. стр. 108 и также стр. ИЗ). Отыскание десятичных лога- рифмов чисел. Десятичные логарифмы представляются обычно в виде суммы целого положительного или отрицательного числа — характеристики — и положительной правиль- ной десятичной дроби — мантиссы. Пример. lg 0,00873 = —3+0,9410 = 3,9410. Числа, отличающиеся друг от друга лишь положением запятой, или, что то же, в 10fe раз (k — целое число) больше или меньше одно другого, имеют одну и ту же положительную мантиссу, но различные характеристики. Если число больше единицы и имеет m цифр до запятой, то его характеристика положи- тельна и равна т—1. Характеристика пра- вильной десятичной дроби отрицательна и равна по абсолютной величине количеству нулей, стоящих перед первой значащей циф- рой, включая нуль перед запятой. Пример. lg 87,3 = 1,9410, \g 8,73 = 0,9410, __ lg 0,873 = 0,9110 — 1 =J.,9410, lg 0,0873 = 0,9410 — 2 =2~,9410. Мантиссы логарифмов тех чисел, которые имеют три значащих цифры или четыре, но начинаются с единицы, отыскиваются в табл. V (стр. 34) сразу, т. е. без интерполирования. Пример. __ lg 0,417 = Г.6201, lg 173,2 = 2,2385. Если число имеет четыре значащих цифры и начинается не с единицы, то мантисса его логарифма вычисляется посредством линейной интерполяции. Первая разность последователь- ных значений мантисс приводится в специаль- ном столбце таблицы. Пример, lg 87,34 = \z 87,3 + 0,4 (lg 87,4 - lg 87,3)- = 1.9410 + 0,4 • 0,0005 = 1,9412. При отыскании логарифмов чисел с боль- шим числом значащих цифр можно предва- рительно округлять их до четырёх цифр (или до пяти, если число начинается с единицы) и за- тем уже искать логарифм. Ошибка в значении " логарифма не превысит при этом единицы в последнем (четвёртом) знаке мантиссы. Пример. lg 4,1724 да lg 4,172 = lg 4,17 + 0,2 Д = = 0,6201 + 0,2 • 0,0011=0,6203. Отыскание чисел по их деся- тичным логарифмам. Для отыскания числа по его логарифму может быть исполь- зована та же таблица мантисс (табл. V, стр. 34). Если мантисса меньше 0,3030, то соответ-
108 МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 ствующее число может быть указано с пятью значащими цифрами с ошибкой не более двух- трёх единиц в последней цифре. При мантиссе, большей 0,3030, число следует искать с че- тырьмя знаками, причём в последнем знаке ошибки чаще всего не будет. {/0,0827 • 565,1 2) Xsss 0,923* • 46,2 lg 565,1 — 41g 0,923 — Пример. Найти х, если lg x = 1,1275. Имеем согласно табл. V, стр. 34: lg 13,41 = 1,1274, Д == 0,0004. Следовательно, „,,.„+ 0.0, J По более точным таблицам х — 13,412. Пример. Найти N, если \g N= 5,4832. lg 304 000 = 5,4829; Д = 0,0014. Следовательно» 5,4832 - 5,4829 0,0014 304 000 + 1000 304200=3,042- 105. Примеры вычислений с четырёхзначными логарифмами (соответствующие алгебраиче- ские формулы см. стр. ИЗ): _ 0,5361 • 217.3 ' х~~ 0,0281 lg х = lg 0,5361 + lg 217,3 — lg 0,0281 = = 1,7293 -f- 2,3371 — 2,4487 = 3,6177, х = 4147. — lg 46,2 = - B,9175L-2,7521 — 4 . • 1~9652 — о — 1,6646 = 0,8659, x = 7,343. 3) дг = 2,781'41, \gx = 1,41 Ig2,78 = 1,41-0,4440 = 0,6260, x = 4,227. 4) x = 0,687 ~ 1>33 , ]g x =1,8370 (—1,33) = —0,1630 (—1,33) = = 0,2168, x = 1,647. Логарифмическая линейка. Общеупотре- бительны логарифмические линейки длиной 25 см (основной шкалы). Более точны, но менее удобны в обращении логарифмические линейки длиной 50 см. На основной нижней шкале D линейки и нижней шкале С её движка (фиг. 12) нанесены деления так, что расстояния их от крайней левой черты пропорциональны мантиссам чисел, соответствующих делениям на шкалах. На фиг. 13 указано умножение числа 6,30 на Фиг. 12. 5 6 78 Innliiiiliiii iniliiiili шипит Фиг. 13. 67 9 1 ni|iiii ц 1|1Ш|!11|||111|шм I | 111||| * I * iilimliiiihiiilililililihlilililili 1iiii i 1. !||||||||||Ш||||||||||| 1Н|1111|Ш1|Г И|П пппгптгп I i lll I i Фиг. 14.
ГЛ. 1] ПРИБЛИЖЁННЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ 109 1,250. Результат, т. е. число 7,88, находится на нижней шкале D, причём последняя цифра результата читается на-глаз. На фиг. 14 показано умножение 2,23 X 7,30 = 16,24. Поря- док результата действий на логарифмической линейке лучше всего определять посредством грубой оценки: 6X1=6 и 2X^=14. На верхней шкале А линейки и верхней шкале В движка отложены мантиссы логариф- мов в вдвое меньшем масштабе, вследствие этого деления верхних шкал определяют ква- драты чисел, соответствующих тем делениям нижних шкал, которые расположены на том же расстоянии от левого края линейки. Так, на фиг. 13 и 14 при помощи визирного штриха бегунка можно прочесть: 7,882 — 62,1; 1,6242 = = 2,65; 1,2502 = 1,560 (на движке) и т. д. Почти на всех линейках имеются специаль- ные штрихи для числовых величин, особенно часто встречающихся в расчётах, например: « = 3,1416; с =1/"= 1,128; w 7Г Cl = с /Тб = 3,568; р' = 3438 (число минут в радиане); р" — 206 300 (число секунд в радиане) и др. Если установить деление 1,128 = 1/ — шкалы С движка против начального левого или конечного правого деления шкалы D, то по диаметру круга, отложенного на шкале С, можно сразу прочесть на шкале А (используя штрих бегунка) соответствующую величину площади_круга. Этой же цели служит деление Ci = с/10 и дополнительные штрихи на стёк- лышке бегунка некоторых линеек. На многих линейках имеются специальная шкала кубов, шкала обратных величин (на движке) и шкала мантисс десятичных лога- рифмов. Последняя имеет равномерно отстоя- щие друг от друга деления. Шкалы на обратной стороне движка дают возможность находить натуральные значения тригонометрических функций. Помимо простейших действий над числами, на линейке можно решать и более сложные задачи, например квадратные уравнения (см. стр. 120) и уравнения вида: х* + рх + q = 0, * + рх* = О (последнее сводится к квадратному). Точность простейших действий на лога- рифмической линейке длиной 25 см равна 0,2 — 0,5°/о (в зависимости от опытности счита- ющего и качества линейки). Оценка точности результата вычислений Практические вычисления совершаются над числами, большинство из которых лишь с той или иной степенью точности представляет соответствующие им математические и физиче- ские величины. Формулы, по которым ведутся вычисления, бывают нередко выведены на основании ряда неизбежных упрощающих пред- положений и сами могут быть приближёнными. Поэтому даже в тех случаях, когда арифмети- ческие действия можно произвести над чис- лами абсолютно точно, результат всё равно является приближённым и может во многих случаях отклоняться далее от истинного зна- чения, чем исходные данные. Оценка точности чисел. Разность ла — = а — а0 между приближённым числовым значением а какой-либо величины и её истин- ным (точным) значением я0 называется ошиб- кой, или погрешностью, приближённого числа а. Модуль (абсолютная величина) этой разно- сти называется абсолютной погрешностью, а отношение последней к модулю числа а — относительной погрешностью приближённого числа а. Точное значение а0 какой-либо величины чаще всего бывает неизвестным, а в некото- рых случаях существующим лишь условно (вал при измерении микрометром не всегда оказывается точно цилиндрическим; под вели- чиной его диаметра можно, например, условно считать среднее значение нескольких измере- ний). Поэтому в практике пользуются предель- ными абсолютными погрешностями (обозначе- ние — еа) и предельными относительными погрешностями (обозначение—8а) соответству- ющих (с округлением в сторону увеличения) наибольшим возможным отклонениям а0 от приближённого числа а. Таким образом Выражение предельной относительной по- грешности даётся в процентах и промилях (последние употребляются редко): 5а% = 100 8в, ВдО/ад = 1000 8а. Пример. Приближённое значение к есть 3,14; более точно я = 3,1416 (с округлением в бблыпую сторону). Следовательно, «3,14 =°-g^~ 0,00051, и можно принять =0,06И. Размер 22,37 мм, измеренный микрометром, имеет предельную относительную погрешность: или даже 0,025%, если измерение производи- лось хорошим прибором с округлением до по- лусоток миллиметра. Приближённое число, которое имеет абсо- лютную погрешность не больше половины единицы в n-й цифре, называется числом с п верными знаками. Предельная относительная погрешность такого числа, если оно начи- нается на цифру г, определяется формулой 8 = 1 2*10" -1
по МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 Соответствующая таблица 8% имеет вид где tx, ву, ег — предельные абсолютные по- грешности заданных числовых значений пере- менных х, у, г. В частном случае функции одной переменной y=f(x): dy dx О вероятной погрешности см. стр 309. Примеры. 1) у — sin x; е = |cos.r| е. • I а 3 4 i 5о 5 °,5 о,о5 а 25 3 о,3 о,оз 3 1? 2 О,2 О,02 4 12 1,2 0,12 0,012 5 10 1,0 О,1 о,ою 6 9 0,9 °.°9 о,оо9 7 8 о,8 о,о8 о,оо8 8 7 о,7 °i°7 0,007 9 6 0,6 о,об о,ооб Оценка точности алгебраической суммы. Если числа Я], я2, ..., ап имеют предельные абсолютные погрешности e]f е2, . . . , ел и пре- дельные относительные погрешности соответст- венно 8j, 82, . . ., 8Л, то предельные погрешности алгебраической суммы s = а\ + а9 +• . . . -f- а„ выражаются формулами: «2 8, + °п Предельная относительная погрешность 8^ может оказаться очень большой по сравнению с погрешностями членов алгебраической суммы, если | 5 | < | иг \ + | а21 + ... -f- \а„\. Примером может служить погрешность разности близких друг к другу чисел. О веро- ятной погрешности суммы см. стр. 310. Оценка точности произведения и част- ного. Предельная относительная погрешность произведения или частного двух чисел о и & равна сумме их предельных относительных погрешностей, т. е. 8а + 8Й. Пример. Найти предельную абсолютную погреш- ность значения площади круга диаметром 22 мм, если погрешность диаметра не свыше 0,05 мм и принято * = 3,14. Из формулы /=•=—— следует = 8 +28 0,0005 + 2 0,05 22 : 0,005 (о погрешности числа 3,14 см. стр. 109). Согласно табл. II (стр. 25) имеем F= 380,1 мм2 для d = 22 мм и, следовательно, «/? = 380,1- 0,005л; 2 мм*. Отсюда можно заключить, что уже третья цифра числа F является сомнительной, и результат следует представить в виде Р=380 мм*(± 1 мм'). Оценка точности числовых значений функции. Для вычисления не предельных (точных) погрешностей (см. стр. 109) функции и = f (х, у, г) почти во всех случаях можно пользоваться обычной формулой полного ди- ференциала, заменив в ней диференциалы переменных и, х, у, z их погрешностями аи, ах* ау* ^z' T- е- формулой: _ a/ , df df Предельная абсолютная погрешность ец функции u=/(v, у, z) определяется фярму- лой, имеющей аналогическое строение: df дх ду _ дг 8 = I ctg x I i У \ * \ ь = У sin 2* 2) у = х ; 3) У = tg x\ .ж ———— V-J 4) а = е ae~'txcos $y Общие замечания. При оценке точности результата вычислений по предельным погреш- ностям следует иметь в виду, что фактически погрешность результата бывает обычно значи- тельно меньше вычисленной предельной. Ве- роятность стечения всех условий, благоприят- ствующих образованию наибольшего откло- нения вычисленного результата от истинного, чаще всего незначительна. Ошибки отдельных этапов вычисления, а также и погрешности ис- ходных данных нередко оказываются разных знаков и отчасти компенсируют друг друга. Поэтому в практике при не слишком сложных вычислениях результат берут с одним лишним знаком по сравнению с тем, что даётся оцен- кой предельных погрешностей. Разумеется, нельзя в результате сохранять больше знаков, чем в любом из исходных данных. Некоторые приближённые формулы. Нижеследующие формулы следует применять при малых а и р по сравнению либо с числами а и Ь, либо с единицей. Предельная относительная погрешность 8 соответствующей формулы указана в процен- тах. Ь+ ^ . .__ Ь \ ~Г а Ъ (а±ЬГ = а»(\±п"- A+ а)(Ц-р)=1 + а A + о)а = 1+2а A _аJ = 1_2а (Ь < а); (Ь < а); (В. 100 |а E т 100 а»); = !1за} (^300а2); A4-а)л- 1 + ла A —а)" = 1 — ПУ.
ГЛ. 1] АЛГЕБРА И РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ 111 (8 * 100 а2) 1-t-P •fa —p (8 «100 |р —о|); ~ _ i _j- у (8 ~ 13 а*, 8 < 1 при a < 0,3) -~i = 1 — 4 (8 * 13 а*; 8 < 1 при о<0,27). — = 1— (8~38<х2, 8<1 приа<0,16). I к 5° 2 \ IS» —— а2. I \ п I 1/1 + ]g (l-fa)= 0,434 а — 0,217 а2 E «33 а«),. lg J-t- = 0,869 a (8~33a2). 6 1 —о In Л/ = 2,303 lg tf IgA^ =0,4343 In Д/ аз sin a = a— -д- o sin a =o=r^ = 0,01745. 180 COSa= 1 — • cos a = 1 E < 0,02). (o< 0,0015). (8-aP). приа°<14°). (8 < 1 при a* < 8°). tg a = a = 0,01745 a° (8 < 1 при a" < 10°). ctga=l_^a Ctg a = — arcsin a = a -J- -Д- a8 arctga = a —-^p . i a Sn a = a -f- -w- sh a = a Cha=l (8«. (S<1 при a°<10°). (8« (8 < 1 при a < 40) (S~4a4). (8<1 при a < 0,14). = 1 при a < 0,14). ^±« = ^A -(-«). л* ± а = а* A ± a In a). sin (jc ~t а) = sin л: ^ a cos x. cos (jc i a) = cos л; ^f a sin *. АЛГЕБРА И РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ * Основные определения и простейшие формулы Целые степени аР = а-а-а...а (а — осно- вание степени, р— число сомножителей — по- казатель степени); al = a, a2 — квадрат числа а, ав — его куб. Таблицы л2, л3, л4, л5, где /г — числа от ] ,00 до 12,00 см. стр. 3. Если а — отрицательное число (а < 0), то О.Р = | а \Р при чётном р, т. е. если р = 2п, где п — целое число и а? = — \а\Р при нечёт- ном р, т. е. если р = 1п-\- 1. Здесь символ | а \ обозначает абсолютное (арифметическое) значение количества а — так называемый модуль числа а. Таким обра- зом | а\ — существенно положительное число. Если я>1, то а<д2<а3<я4<'-'</гл->- со (устремляется в бесконечность) при п -»• со и аРа.1 = при of : cfl = of -9; (aP)<* (a : b}P = Последние формулы справедливы для лю- бых оснований и показателей, в том числе дробных и комплексных. Равенство а~р = — определяет символ • ар а~~р, т. е. отрицательную степень. Равенство аР : а? = ар~д при р — д опре- деляет символ а° = 1. (а + *>J = & + 2ab + *2; Пример A0,1K = 100 + 2 • 10 • 0,1 + 0,01 » 102,0. (a -\- 6K = eft • (д — 6K = дЗ - (д _|_ 6L = д4 + 4дЗб -{- 6a262 -f 4a63 -f 6<. Бином Ньютона Л -1 . . ^,„ _ „ i ___ Л — It I . Я (Л— 1) п— 2 „(„_]) (я —2) „_3 1 . 2 . 3 + б8 + . .. * Литературу см. на стр. 320.
112 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Коэфициенты бинома Ньютона могут быть найдены при помощи „треугольника" Паскаля (фиг. 15). В этой фигуре каждое число равняется сумме двух ближайших выше расположенных Дробные степени и корни. Решение урав- нения хп = а (п — целое число) относительно ж называется корнем степени п из числа а (дей- ствительного или комплексного). Обозначение 1 ; i Ю W 5 » ; б » га в б , 7 21 35 35 21 1 Фиг. 15. других чисел. Например, биномиальные коэ- фициенты для п = 7 суть 1, 7, 21, 35. 35, 21, 7, 1. Другое представление бинома Ньютона <•+»>• -20 ••-•»». *=1 где (?) = С п — число сочетаний (стр. 33 и 1 13) из п элементов по k элементов в каждом соче- тании (без повторения элементов) /я\ _ п (п — 1) (л — 2)...(л — А+1) U/ ————— ГТТ^А — —— — -- _ п! ~~ k\ (n — k)\ ' где символ п\ — так называемый факториал (стр. 33): л!=1 -2-3. .... п. п-1 где л — показатель корня; a — подкоренное количество; Y — радикал; у а = У^а — ква- дратный корень; у а — кубический корень из а. Имеется п различных значений корня сте- пени п из заданного числа (см. стр. 1 18). Если a — действительное число и положительно, то одно из этих значений также положительно. Оно называется арифметическим значением корня из а. Таблицы арифметических значений ква- дратных и кубических корней из числа п, Юл и 100л от п = 1,00 до п = 12,00 (см. стр. 3). Используя таблицы л4, л5 (см. там же) и интерполируя (см. стр. 107), можно извлечь корни четвёртой и пятой степеней. Для более высоких, а также для дробных степеней сле- дует употреблять десятичные логарифмы (см. стр. 108). Корень .чётной степени из положительного числа имеет два действительных значения, отличающихся только знаком, и л — 2 ком- плексных значения. Корень чётной степени из отрицательного числа действительных значений не имеет. Корень нечётной степени из действитель- ного числа а имеет одно действительное зна- чение, знак которого совпадает со знаком а. Примеры. ~Ъ = + 3, - 3; ?/-4 /16 = ± 2, =t 2i; |Л^2Г= ± Ы ; , ±A -0 ; j/8=2, -l±iV7; Дальнейшие формулы верны без всяких оговорок, если под корнем понимать его ариф- метическое значение, числа а и Ь считать по- ложительными, а числа т, л, р и q — целыми. (а + Ь) (а2 — аЪ + &2) = a>b.
ГЛ. I) АЛГЕБРА И РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ ИЗ Логарифмы. Решение уравнения ах = Ъ относительно х называется логарифмом числа Ь при основании а, или х = \ogab. Имеется бесконечное множество решений этого урав- нения (см. стр. 188), но только одно из них в некоторых случаях может оказаться дей- ствительным числом. Если основание а и ло- гарифмируемое число b оба положительные, то действительное значение логарифма суще- ствует всегда и называется арифметическим значением логарифма числа b при основа- нии а. \Q<gab > 1, если b > a; logfl b < 1, если b < a; \ogaa = 1 (ai - а); log а 1 - 0 (я<> .= 1); logas — »• — оо , если s -> 0; log N -> -f* °° ПРИ ^ — *> +• °°- Нахождение логарифма данного числа на- зывается логарифмированием. Нахождение числа по его логарифму называется потенци- рованием или антилогарифмированием. В следующих формулах, являющихся основ- ными, а, и и v — любые положительные числа, п — действительное (т. е. положительное или отрицательное) число. loga (uv) = loga и -f loga v, loga (u:v) = lOga U — lOga V, loga u" = ~ Эти формулы позволяют, умножение и де- ление чисел заменять сложением и вычита- нием их логарифмов, с последующим потен- цированием, а возведение числа в любую сте- пень (целую и дробную) — соответственно умножением его логарифма на показатель сте- пени (примеры см. стр. 108). Десятичные, или бригговы, логарифмы имеют основанием число 10 и обозначаются симво- лом lg. Правила вычислений с десятичными логарифмами см. стр. 107. Таблица мантисс, т. е. дробной части числа, представляющего логарифм, приведена на стр. 34. Натуральные (гиперболические), или непе- ровы, логарифмы (символ In) имеют основанием трансцендентное число Непера е = 2,718182... = Hm л->оо Таблица натуральных логарифмов для не- которых чисел между 1 и 100 приведена на стр. 38. При помощи этой таблицы и правил интерполяции (см. стр. 107) можно определить логарифм любого четырёхзначного числа. Пример. In 1,73 = 0,5481; In 88 = 4,4773; In 8,654 = In 8,65 + +0,4 (In 8,66 — In 8,65) = 2,1576 + 0,4 • 0,0011 = 2,1580; In 0,8654 = In 8,654 — In 10 = 2,1580 — 2,3026 = — 0,1446. Натуральный и десятичный логарифмы од- ного и того же числа связаны соотношениями In a = 2,302585 ]g a, \ga = 0,434294 In a = М ]п a, где М — lg е = 0,434294 — модуль десятичных логарифмов. Пример. lg 0,01274 = 2,1052=- 1,8948. In 0,01274 = - 1,8948 • 2,3026 = - 4,3615. 8 Том 1, кн. I В общем случае, если x=logaN и у= х = у logak у = х logft а. то Соединения (комбинаторика). Помещая в k различных местах по одному элементу из данного их числа л, можно образовать Akn — размещений, которые будут отличаться друг от друга или составом или порядком элемен- тов. Akn называется числом размещений п эле- ментов по k без повторений (все элементы разные). Пример. Элементы а, Ь, с (п = 3); размещения по два (&^=2) без повторений: ab, ас, Ьа, be, ca, cb (ЗХ2=6)- Если имеется т серий одинаковых элемен- тов (элементы разных серий различны), то можно образовывать размещения с повторения- ми. При наличии в каждой серии не менее k элементов число всевозможных размещений (без повторений элементов и с ними) равно т*. Пример. Элементы а, а, . . . , Ь, Ь, .... с, с, ... (/и=3); все возможные размещения по два (ft =2): аа, ab, ас, ba, bb, be, ca, cb, ее (За=9). В частном случае общее число п элемен- тов может оказаться равным числу мест, в ко- торых они могут всевозможным образом раз- мещаться. Составление размещений сводится к взаимной перестановке отличающихся друг от друга элементов. Если среди k элементов нет одинаковых, то следует совершить Рп= Ь2-3.....л = я! перестановок, чтобы составить последователь- но все размещения по одному разу. Рп назы- вается числом перестановок из п элементов без повторений. Пример. Элементы а, Ь, с (л=3) образуют пере- становки abc, acb, bac, bca, cab, cba, всего числом 3!=6. Если среди п элементов есть р одинаковых элементов одной серии, q других одинаковых элементов второй серии и т. д., то число перестановок равно <*+«+•••=•«> (число перестановок при наличии повторяю- щихся элементов). Пример. Элементы a, a, b(p — 2,q=l, п=*р + д=3>) образуют перестановки aab, aba, baa, всего числом 3! ПТ ~3' Соединения элементов называются сочета- ниями, если порядок расположения их внутри соединения безразличен. Сочетания разли- чаются только составом элементов в них вхо- дящих. Число сочетаний по k элементов из общего числа п (различных) элементов равно С * - л (я — 1) (д - 2) ... (я - * + 1) __ 1.2-3...* —————— - п\ Л! (л—ft)!' k — л« = Биномиальные коэфициенты табл. III, сгр. 33) = С* (см.
114 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Определители (детерминанты) и их при- ложения. При составлении уравнений для ре- шения многих технических задач (частоты и формы колебаний, критические нагрузки и др.) и при решении ряда теоретических вопросов важную роль играют определители. Определи- тель п-го порядка представляет собой функ- цию п2 величин Яц, а]2, я1Я,..., aln, а2и а22, • • •'» «лл) которые называются его элемен- тами. Они располагаются в л строках и п столбцах определителя, соответственно своим индексам — первый индекс означает номер строки сверху, второй— номер столбца слева. Обозначение: « « 21 22 « • • • « 2/1 а Л1 «Л2 «03 • ' • «ЛЯ (/,/=1,2,..., л) Величина определителя D определяется суммой п\ произведений элементов согласно формуле *j \ / 1 д 2р Зу Здесь р означает число перестановок (см. стр. ИЗ), которое надо совершить, переста- вляя каждый раз одну пару элементов (транс- позиция), чтобы от последовательности вто- рых индексов 1, 2, 3,.., п перейти к после- довательности а, 0 Y. • • • 1 °> для данного члена суммы. Произведение элементов аи, а^, азя,..., а„„, которые расположены на диагонали опре- делителя, называется его главным членом. Примеры. Определитель второго порядка Определитель третьего порядка 03J «32 — a23asi) I «aa I «32 «21 «22 «31 °32 В сумме, представляющей определитель пя- того порядка, произведение «i3«22«3i«44«55 долж- но войти со знаком минус, а произведение «14a22fl31«23«55 со ЗНЭКОМ ПЛЮС, ТЗК КЗК ПОСЛ6ДО- вательность вторых индексов 3,2,1,4, 5 полу- чается посредством одной, а последователь- ность 4, 2, 1, 3, 5 двумя транспозициями из основной последовательности 1, 2, 3, 4, 5. Определитель не изменяет своей величины, если его строки поставить на место соответ- ствующих столбцов, т. е. элементы а ц поста- вить вместо элементов а^ (а]2 на а?1, я21 на д12 и т. д.). «И «12 «13 ' «21 «22 «23 • «Л1 «я2 «лЗ • • «1Л • • «2Л _ • «лл «И «21 «31 • • «12 «22 «33 • • «1Л «2л «8л ' • «Л1 «Л2 «лл Определитель меняет знак на обратный, если переставить местами два каких-либо его столбца (или две строки), например: «И «12 «13 «34 «21 «22 «23 «24 «2Л «11 «14 «13 «12 Л21 «24 «28 «22 «1Я «2Л «Л1«л4«л3«л2 • «лл Определитель равен нулю, если соответ- ственные элементы двух его столбцов (или строк) равны друг другу. Адъюнктом (минором), или алгебраическим дополнением, Ау элемента ау называется опре- делитель на единицу меньшего порядка, кото- рый получается из данного удалением /-и строки и у'-го столбца с последующим умно- жением на (— 1/ J'. Пример. Имеют место следующие важные формулы разложения определителя по /-и строке и по /-му столбцу: D = ЛЙЛЛ + л,г Лй -4-.. . + «/лЛ/„; D = ayAjj + azj A2j + ... + onj AnJ. В частности формула разложения по эле- ментам первой строки имеет вид «11 «12 «13 «21 «22 «-Й «Л1 «Л2 «ЛЗ «1Л «2л «22 «23 • • • «21 «32 «33 • • • «3« «лэ «лЗ • • • «ял -«12 «21 «23 «31 «33 «Л1 «ЛЗ ?1л #21 «22 «31 «32 .. а%п - 1 • • апп— 1 При вычислении определителей полезны следующие два свойства их. Умножение (или деление) всех элементов одного столбца (или строки) на одно и то же число равносильно умножению (или делению) на это число всего определителя. Добавление к элементам одного столбца (или строки) соответственных элементов дру- гого столбца (или строки), умноженных на любое общее для всех число, не изменяет величины определителя. Пример. = 7 1 3 1 - 0 10 — 3 - 7 1 - 7 1 3 5 1 2 0 4 0 6 3 Е Г 1 '' ' 0 i 10 ( 1 — 3 2 5 0 0 2 -5 + 3-2 0 - 1 _ _ 7 — / 1.7 7 ^7 9 0 7 8 7 3 7 1 14 > 1 — 1 1—1 >-2 — 1 1 1 2 3 7 9 — = 7 4 4 4 4 1 - 2 -2 1 0 0 1 0 = 350 1 2-8 043 10 6 1 0-1-3 8-1-3 3-1-3 1-2-3 7 (-1L+3 -Ы -2 + 2 - 5- - 3 — 1 - 10 = 7(-70 + 1 1 1 2 1 1 1 2 3 1 10 -3 5 - -5 =3 9) = = 1 -3 -2 5 -2 —5 -3-2 = -427.
'ГЛ. 1] АЛГЕБРА И РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ 115 Определитель м сумму двух onpeflej согласно формулам «11 «12 • • • а!П «21 «22 • • • «2Л «Л1 «Л2 • • • «лл «"и _|_ « '2 а"п где «п == а^ + а^, Произведение д порядка может бь определителя того я «11 «12 •• • «1я «21 «22 • • • «2л ..... «л! «л2 • • • «лл С]] _ C~i\ сп при этом элементы мулам СЦ = пп \j + « _ ^ А k-. Определитель Ва формуле 1 1 ... 1 •^1 *^2 • • • -^/i 29 9 у V V Л1 -*2 •" ' -*л- = г" JT" г" Д j Л2 ... Хп (х п 1 Определитель Як Определитель В стр. 229. Применение onpej Система линейнь «11 Х1 + «12 *S «21 х\ + «22 *2 «Л1 *1 -1- «Л2 * имеет решения, о *1 = *2 = • ' • = *я Л — ~~ составленный из к В этом случае, по к нений является след ожет быть штелей того вида «'и «13- «'21 «22- «'л! «Л2 Я]2. .. Д1Я «?2 • • • «2л I «Л2 • • • «ЛЛ «12 = «12 + Ь вух определи- ть представл <е порядка: *ii *12 • • • ^21 ^2 • • • ^Л1 ^Л2 • • • ^12 • • • С\П .^'Г/2" ' Oz2 • • • Слп Cfj ВЫЧИСЛЯЮ '2 J ~Ь • • • "Г" л ? «/* V =1 ндермонда вы = (^j — лга) (х _ х л /у _ _, л л оби (якобиан) ронского (вр целителей к ix однородны "Т" • • • "Т" «1л л •\- . . . +• «2я .д 2 + • • • + «лл тличные от = 0, если «11 «12 • • • «1Л «2i «22- • • «2Л «Л1 «Я2 • • • «лл оэфициентов, райней мере, с 1ствием други эазложен на Система (п + 1) линеш же порядка неизвестными вида «и х\ + «12 х% -f- . . . - • • «in «21 X] -}- а22 х% + . . . - • • «2« , ' а&п\Хл -т" Л»о*-о ~ • . • " flft П1 1 I П&Х& 1 " /1~Ь 1, 1 1 ^^ п-|- 1,2 an-i-l,n^«- совместна при соблюдении Hj"9 И Т. Д. «11 «12 • • • «1Л ге'лей одного а<л а™ • • • а^ ено в виде * ......... «Л1 «Л2 • • • «ЛЛ Пп -f 1,1 «я + 1,2 '•• ап 4 *1Л ^2/7 « а ^лл а Если коэфициенты а/у и циями других неизвестных, можно рассматривать как у] тся по фор- вдееся после исключения i неизвестных хг, л:г, . . . , хп. Решение системы лш «/я bnj — может быть представлено в 1. «ц хг -\- п]%у ~ Ь\, «21 х\ ~Ь «22^ == Ь& 1 *! «i2 числяется по & &з «22 О 1 1 11 12_Х «21 X "Т" «22^ ' J — *в)--. «31*-Ь«32^ + «11 «12 с ) D = «21 «22 «31 «3J см. стр. 157. , онскиан) см. 1 ,1 а™ > X = jj ^ «22 #3 «32 уравнениям j an bt У ==~ — ^21 2 х уравнений D flgi ^ 'л = 0, -л = 0, 1 «п «1 2 = 7) fl21 Й2 ЛГЛ = 0 «31 «3 тривиального определитель 3 . «п л:, + «12 ^2 + «и ^ «21 -*•! ~Н «22-^2 ~Ь «23 л; «31 х\ + «32 ^2 ~Ь «33 -лг: > «41 Х^ -)~ «40 ЛГ2 -J- «4з -f «П «12 « равен нулю. ?> = «21 «22 « щно из урав- «31 «32 « X. «41 «42 0 шх уравнений с п f «!Л •*« = *1. k а?„ дгл = #2' - «ля *л = Ьп, Х2 - я f 1 двух условий *1 ~~\ _ n А lffl "ft -L. 1 11 «12. . . «1„ 2| «22 • • • «2л ф Q Л1 «л2 • • • «ял Ь; являются функ- то первое условие эавнение, получаю- 13 данной системы 1ейных уравнений виде формул типа Г) — «11 «12 «21 «22 . J. «И Ь\ D «21 Ь2 а г-Ь 13 я23 z = Ь2, «8в*=*8, «13 «23 t ! «33 «13 «23 ' «33 «13 «23 • «33 2 bj 2 *а з -Ь a14.jf4 = blt 3 + «24 Х4 = ^2» 3 + «34 Х4 ^=. ^3' 3 — Р «44 Х4 == 4> 18 «14 23 «24 33 «34 ' w «44
116 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I 1 *'- D 1 *2= ?) 1 *3== D 1 *4= D bl «12 «13 «14 #2 «22 «23 «24 fto floo «go «91 3 Oe • ОЭ u* *4 «42 «43 «44 «И &1 «13 «14 «21 *2 «23 «24 «31 ^3 «33 «34 «41 &4 «43 «44 «11 «12 *1 «14 «21 «22 ^2 «24 «31 «S2 ^3 «34 «41 «42 *4 «44 «11 «12 «13 b\ «21 «22 «23 ^2 «31 «32 «33 *3 «41 «42 «43 &4 строки, положительны. Если определитель ра- вен нулю, то квадратичная форма не отрица- тельна, но может обращаться в нуль при от- личных от нуля значениях хг,х2, . . . , хп. Две квадратичные формы 2А(хг х2,..., xn)^anx2l + 2a]2xix2 + 4-...4-«лл^, 2В (хг, д:2,..., xn) = bnx^ + 2bl2XiX2 + + --'+Ьппх2п> первая из которых знакоопределённа, могут быть одним и тем же линейным преобразова- нием переменных *i = Wi 4- с]2^2 4- ... 4- с,пу„, Х2 = СулУ! 4- C22JV2 4- • • • 4- С2„УП, «^ ™ «• 1 * *• Е 1 Алгебраические уравнения «о.У3 + «1 У2 4- «2.У 4- «з = °. *о.У2 4- &i у + Ь2 = О имеют общий корень при условии равенства нулю их результата: О а0 &0 bi О 60 О 0 = 0. Если коэфициенты ас, а1( . . . , ?2 являются функциями неизвестной л:, то это условие яв- ляется результатом исключения у из системы уравнений + «2 С*) .У 4- «з С*) = О, «о ( Результат исключения неизвестного у из двух уравнений апх* + а1Ъху -г а22^2 + ь\х + &аУ + с = О, ^п^2 + ^12-^ + ^22^2 + ^i-v+^aV 4- / = О может быть представлен в виде уравнения 4- *!•* 4~ с' «]8X 4~ *2. «22. О , вц-v2 4~ ^ 4/ с> Л12^ 4- ^ О , dltjfl + e^x-\-ft d^x -f Квадратичная форма п переменных 2A & .... xn)'= i==i • • • 4- a приведены к виду, содержащему только ква- драты новых переменных: 2А = А1У\ + A^yl + • •. - 2В = р1А1у21 + 1ъА2у1 + ...+ _ .. Для этой цели следует найти корни рг, Р2« • • • •» Рл (характеристические числа) так называемого векового уравнения «IIP- — Ьп «12Р — *12 • • • «1лР—*Ш • *21 «22Р — *22 • • • «2 лР — *2л u.-b и последовательно решить п систем однород- ных линейных уравнений («21 = 0. 4- («22 PA - &2fe) C2* 4- • • • 4- 4- О «22, О «22 = 0. 4- (а„2 |ift — &Л2) c2ft 4- •• • 4- 4- (^лл РА — *лл) fnk = °- Отсюда, в случае простых кор- ней векового уравнения, коэфи- циенты c]ft, с^..., cak(k=^\1 2,..., л) определяются с точно- стью до общего множителя, кото- рый может быть выбран произволь- ным. Все корни ц? действительны. Если одна из квадратичных форм предва- рительным линейным преобразованием уже приведена к сумме квадратов, например -f *?+ 4- *2 = У? 4-.У2 . (ay = a/,-) положительная, знакоопределённая (т. е. поло- жительна при любых значениях переменных, если они не все равны нулю), если её опре- делитель '«11 a2l где у1 = Xi + 2.r2, Уъ — xz, то характеристиче- ское уравнение принимает вид «11 — Р «12 «21 «22 — «1л «Л1 «П2 I— P = 0. anl «л2 • • • апп и все определители, которые получаются из него последовательным удалением столбца и Раскрыть определитель характеристическо- го уравнения в достаточной мере трудно. По
ГЛ. I] АЛГЕБРА И РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ 117 способу А. Н. Крылова, можно заменить по- Над комплексными числами можно произ- следнее уравнение следующим эквивалентным: водить те же действия, что и над числами действительными, в частности ап alz...aln \ СВ1 С32 • • • С3л /Ш /Л2 • • • /ЛЛ -" fn2->fn 1 а — Ы = 0, раскрыть которое значительно легче. Здесь ^21 = anan -f ai2fl2i -h • • • 4- Остальные формулы получаются последо- вательной заменой коэфициентов b и с на с и d, затем на d и е и т. д. до исчерпания. Действия с комплексными числами. Рас- смотрение многих математических вопросов приводит к выражениям вида а -{- b У — 1 = = а 4- bi, которые называются комплексными числами и оказываются полезными для реше- ния прикладных задач. Здесь а и Ъ — произволь- ные положительные или отрицательные числа, называемые соответственно действительной (вещественной) частью и коэфициентом мнимой части комплексного числа с = а -+- Ы. а = Re с, b = 1т с, I ~ V ^1 , = -1, /л+ = _ /, (л — целое число, в частности нуль). Сумма двух комплексных чисел ct = н с2 — а2 + ^2' имеет вид Произведение комплексных вляется по правилу чисел соста- Примеры. C - 2i) + (-2 +0,5i) = 1 - 1,5/; (з'_ 20 (-2 + 0,5i) = (-6 +1)+ A,5+ 4)/ = -5 + 5,5/. Комплексные числа с = д 4- */ и tT= a — А/ называются сопряжёнными. Их произведение есть существенное положительное число-норма ее = (а + bi) (а •— Ы) — а? -\- b2 = \ с \2, являющееся квадратом модуля каждого из них: С1С2 \ = Пример. 1,5/1 = а\ а + Ы ~~ а? + 4- ^^ «2 ____ г Г i ^ТГ= ±| |/ - если a + bi = + [у J l ^2T^F + a )- если Ь < 0. Комплексное число с = <••+• Н р^лно нулю (комплексный нуль), если одновременно а = 6 и b = 0. Из flj -f b\i = а2-|-#2/ следует Л] = b^ я2 — fr2. Геометрически комплексное число a -f- Ы изображается точкой С с координатами х = а и _у = 6 на так называе- мой комплексной плоскости у г'л (фиг. 16). При этом 'С = rcos = г sin Фиг. 16. Угол 9 называется аргументом комплекс- ного числа 9=аг§ (а-\-Ы) и имеет для дан- ного числа бесчисленное множество значений, отличающихся друг от друга на числа, крат- ные 2я. Именно: где и — любое целое число, а угол ср0—глав- ное значение аргумента комплексного числа, определяемое числами а н b однозначно. Чтобы найти срп, следует предварительно ре- шить уравнение tg <Ь = —. Оно имеет в интер- вале (—• тс, + тс) два корня fyi и ф2, отличаю- щиеся на тс один от другого. Из них только один удовлетворяет одновременно уравнениям г cos ф = а, г sin 6 = b. Этот корень и яв- ляется значением ср0. Пример. arg 2 = 0+ 2ftit, arg = — + 2 arg (-1) = it + 2ftic, arg (-l + arg l + i --f 2Aic. 1,5'=2,5. Тригонометрическое представление (нор- мальный вид) комплексного числа а -р ft/ = r (cos <p -f / sin tf) удобно для умножения и деления комплексных
118 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I чисел, возведения их в степень и извлечения из них корня. T! (cos <?! 4- / sin ?!> r2 (cos cp2 4- / sin 92) = = Г]Г2 [cos (ср, 4- <f2) + * sin (?! 4- <p2)j, [r (cos cp 4-1 sin <p)]w = rn (cos /19 4- / sin щ) (формула Муавра) г, (cos ?1 4- / sin у,) _ /i r2(cos?2 + /sin(F7) - 7^ [COS <* ~ ^ ~ ~i sin Op,— «pa)], n ,———— n,—————————————— I/ a 4- &/=]//• (cos <p 4- * sin cp) = В последней формуле арифмети- ческое (положительное) значение корня л-й степени из поло- жительного числа г = \ а -+- Ы\ = Фиг. 17. «р0—главное значе- ние аргумента ком- плексного числа; k — числа О, 1, 2,..., п— 1, каж- дому из которых соответств ует одно из значений корня w-й степени из ком- плексного числа. Все значения у а+Ы располагаются симме- трично на окружности радиуса v/r (фиг. 17). Примеры. — . 'sin——, 3 значения: 1, V~J 2 значения: + 2 1 + I + i sin 2 fere D значения: 1 + /, — 1 + i, — 1 — i, 1 — »').- е™°-1 Более краткая запись тригонометрической формы комплексного числа а + Ы = re ^ или с = \с\ el arg * основывается на формуле Эйлера el<? = cos <р + * sin 9. Точка, изображающая комплексное число ? ?, лежит на круге с радиусом, равным еди- нице (фиг. 18). Пример. ъ ~ 1 . Теорию функций комплексного аргумента см. стр. 185. Общие свойства уравнений. Алгебраи- ческое уравнение л-й степени а^п 4- avxn ~ 1 + а^сп ~ 2 + . . . 4- а„ = О имеет п корней, которые могут быть поло- жительными, отрицательными и комплексными числами. Некоторые из них могут оказаться равными друг другу. Такие корни называются кратными. Если коэфициенты уравнения дей- ствительные (положительные или отрицатель- ные) числа, то уравнение имеет или столько положительных корней, сколько перемен зна- ков в ряде коэфициентов дг, д,, а2, . • • i я„, или на чётное число меньше. Число отрицатель- ных корней равно или на чётное число меньше числа перемен знаков в ряде а0, — alt а9, -в». ..,(-1L,. Пример. Уравнение х* + 1,73 д-а + 2,17 х + 9,73 = О не имеет положительных корней, а число отрицатель- ных может быть или два или нуль, так как в ряду 1,0, 1,73, — 2, 17, 9,73 имеются две перемены знаков. Комплексные корни уравнения с действи- тельными коэфициентами попарно сопряжены. Корни уравнения имеют отрицательные действительные части, в частности являются отрицательными дей- ствительными числами, если при я0>-0 все определители С1л Qf"\ »П /~\ 32 аь aQ 0 0 ...0 а2 а\ аО • • • 0 -1*2/, -2 •••••«« л» 0 а2 а^ а4 «з положительны (теорема Гурвица). В этих опре- делителях коэфициенты с номером, большим п, следует положить равными нулю. Для уравнений от второго до пятого по- рядка эти условия приводятся к виду л=2 > 0, и как следствие: а2 > 0 ; > 0;
ГЛ. I] АЛГЕБРА И РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ 119 а2>0, я3>0. з — а0а3 — a aj>0, a5>0. Трансцендентное уравнение / (х) = О мо- жет иметь бесконечное множество корней. В частности, все они или часть их могут быть комплексными числами. Если трансцендентная функция при действительных х может прини- мать только действительные значения, то все комплексные корни попарно сопряжены. Пример, Уравнение sh х = 0 имеет один действитель- ный корень х =0 и бесконечное множество чисто комплексных вида х= kni, где k — любое целое число. Уравнение sin х = а (а — действительное число) имеет бесконечное множество действительных корней при \а\-^,\ (см. стр. 134) и бесконечное множество комплексных вида j- + 2fcrc +i In (a г ]/ са — l) (ft — любое число) при «> 1. Многочлен л-й степени, стоящий в левой части алгебраического уравнения, может быть представлен в виде O,Q(X — —Ху)... (X — Х„), где Хъ... , х„ — корни уравнения CIQX" + aixn -1 + a?xn- 2 + . . . + а„ = О, которые называются также корнями многочлена. Коэфициенты уравнения и его корни свя- заны соотношениями Вьетта •*•! ~г -*2 I • • • г %п == ~» «о "т хп~2хп— 1хп — — ч а0 х — ( 1)" " • Левая часть уравнения делится без остатка на двучлен х — Xj, гделу—какой-либо из кор- ней уравнения. Следовательно, если один из корней уравнения известен, то отыскание остальных сводится после такого деления к решению уравнения на единицу меньшего по- рядка. - Пример. Уравнение х3 + хл + х + 1=0 имеет корень х=— 1. Остальные корни уравнения получаются в ре- зультате решения квадратного уравнения х3 + 1 = 0, так как Xя + х3 4- х + 1 = (х + 1) (х3 + 1). Если х = а —корень кратности k уравнения / (х) — 0 (алгебраического или трансцендент- ного), то имеют место равенства Чтобы найти кратные корни алгебраиче- ского уравнения t (х) = О, следует составить общий наибольший делитель многочленов = aQx 1 + . . . -f an Корнями общего наибольшего делителя /(х) и /Ч*) являются кратные корни исходного уравнения / (х) = 0, причём кратность их на единицу меньше. Пример. Уравнение / (х) = Xs — Ьдг4 + Эх3 — 9дг8 + -I-8.*1 — 4 — 0 имеет двойной корень х—2, так как наибольший делитель многочленов / (х) и /' (х) = 5л;* — — 20*» + 27 х3 — 18х + 8 есть двучлен х—2. Алгебраические уравнения второй, третьей и четвёртой степени решаются посредством конечного ряда арифметических и алгебраи- ческих действий (в некоторых случаях с при- менением тригонометрии) над коэфициентами уравнений по готовым формулам в определён- ном порядке (см. ниже). Уравнения степени выше четвёртой в общем случае так решить нельзя. Их приходится решать либо графиче- ски (см. стр. 121) с последующим уточнением корней (см. стр. 122), либо посредством метода итераций (см. стр. 125) и метода Лобачевско- го — Греффе (см. стр. 123). В этих случаях число действий существенно зависит от степени точ- ности, с которой желательно найти значения корней уравнения. При решении уравнений сле- дует иметь в виду, что их коэфициенты являются чаще всего числами приближёнными. Поэтому не следует искать значения корней с большей точностью, чем заданы коэфициенты уравнения. Уравнения третьей и четвёртой сте- пени решаются приближёнными методами не- редко проще, чем приёмами общего решения этих уравнений, причём значения корней полу- чаются с достаточной степенью точности. Об< щих приёмов решения трансцендентных урав- нений нет. Чаще всего грубые значения кор- ней определяются графически (см. стр. 121) и затем уточняются аналитически (см. стр. 122). Корни некоторых трансцендентных уравнений см. на стр. 129. Формулы для корней алгебраических уравнений О, — Ь± — Ь± V »2-+- При а>0, с>0 2 /-— где sin cp = — у ас.. При я>0, с<0 а — сJ — (а + с)8 2а х« = —. 1/ — 2 ' ctg-*-, = , но где tg ? = -г- У— ас.
120 МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 Квадратное уравнение л:2 -+- рх 4- q = О, •42— 2 — b - c - *i + *2 = ——j-=— P* xix*-~a~~ Квадратное уравнение ах2 + 2b ——ОС Если fc2 < 4ас (или соответственно р2 < 4</, и'2 < ас), то корни являются сопряжёнными комплексными числами. На фиг. 19 показано решение квадратного уравнения л2 -|- рх + q — О, /; = — 11,2, q = 2,7 (jCj = 3,5, л;2 = 7,7) посредством логарифмиче- ской линейки, на движке которой имеется шкала обратных величин (при отсутствии этой шкалы у линейки её заменяет основная шкала движка при опрокинутом положении последнего). Край- нее деление движка совмещается с числом q > Ю9 \S i i i i В 7 6 5 4 5 t i x, j ? >7H/b 1 2 Фиг. 19. на основной (нижней) шкале линейки. Штрих бегунка устанавливается так, чтобы при #>0 сумма, а при я<0 разность соответствующих показаний шкал линейки и движка составили число р. Эти показания и дают корни урав- нения xl и лг2. Знаки корней определяются на основании теорем Вьетта xi + xz= —р, Кубическое уравнение ялг3 4- Ьх* -\- сх + -\- а = 0, приводится к виду '2q = О, \__b_ 3 а ' _уЗ + если положить х — у— причём 1 с ^ ' "Т ) ~~ ~6" ~fl2- + 2а ' Если Д=/?8 + 92>0 (положительный дис- криминант), то последнее уравнение имеет один действительный и два комплексных корня. (« + ir)+/V(u-^ -сг- = 0,8660 Здесь м и v — действительные значения кубических корней: и = f/— q -I- УД, t; = — У"Д. Если Д = /?з _(_ ^2 <^ о, то все три корня действительны и определяются формулами Vj = 2У\р\ cos 9, J2=2yj7[cos (9 + 120°), Уз = 2 KIT! cos (9 - 120°), где 1 = -^- arccos Возвратное уравнение третьей степени яд:3 + Ьх% -(- Ъх + а — 0 имеет корень х = — 1. Два других корня являются корнями квадрат- ного уравнения ах2 -(- (Ъ — а) х -\- а = 0. Уравнение ах* -f Ьх* — Ъх — а = О имеет корень х = + 1 и два корня, совпадающие с корнями уравнения ах2 -j- (b + а) х + о, — 0. Уравнение четвёртой степени х* -+- яд:8 + -{-bx2-\-cx-\-d = 0 подстановкой х=у— -г при- водится к виду у* + ру2 -J- #у +• г = 0. Корни последнего уравнения имеют вид где 2j, г2 и г3 — корни степени (резольвенты) 23 + 2/?г2 + (р2 — уравнения третьей Квадратные корни "|/, 1/^, | выбира- ются с такими знаками, чтобы удовлетворя- лось равенство j/X |/"^2 ~\/~z% = q. Биквадратное уравнение (в узком смысле слова) адг4 + Ъхг 4- с = 0 имеет корни . -+1/JI7T , ,.9 = -4- I/ о I— О - i>2 _i_ \ 2a \ Если б2 — 4дс << 0, то все корни являются комплексными числами с одним и тем же мо- дулем. Возвратное уравнение четвёртой степени ах\ _j_ bx3 -\- ex* + Ъх -}- а = 0 подстановкой х +—— =у приводится к квадратному урав- нению a (jv2 — 2) + by + с = 0. Формула Уиттекера для наимень- шего по абсолютному значению действитель- ного корня уравнения 0 = a -j- Ъх + сх% -f- + t/л:3 + CAT* -f ... имеет вид _ J00 Во
ГЛ. Ij АЛГЕБРА И РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ 121 где В.= Ъ с ab Ь с d e abed О а Ь с О 0 а Ь = с, с% cd be и т. д. cde bed ab с и т. д. Пример. 20 — 321 х — 4 лг" + х3 =- 0; а = 20, Ь =—321, • — 4, d = 1. ft с В, = - 321, В3 bed a b с Oaft 1,0312 • 10s, 3,313 • 107. 337, 20 321 202 -4 -f • 321 • 1,0312 - 10' 20' • 337 1,0312 • 105 • 3,313 • 107 ^ + . . . = 0,06231 — 0,000048 + 0,00000079^0,06226. Ряд в формуле Уиттекера сходится быстро, если отношение наименьшего по модулю корня к ближайшему другому достаточно мало. Этого можно достичь, если предварительно подвер- гнуть уравнение двум-трём операциям квадри- рования (см. стр. 123). Графическое решение уравнений. Аб- сциссы точек пересечения графика у = f(x) с осью х определяют значения действительных корней уравнения/(А") = 0. Пример. Уравнение Xя — 4х* — 2х + 12 = 0 имеет корни xt «. — 1,7, jra = 2,0, x9 м 3,7 (фиг. 20). Если уравнение ал- гебраическое, то чи- сленное значение мно- гочлена f(x) = aQxn + стоящего в левой ча- сти уравнения, удобно подсчитывать по схе- ме Горнера (особенно при пользовании лога- рифмической линей- кой): Фиг. 20. flg „ t п — 1 п-1 „-! Пример. Определить значение /(*)-= 8,34 х6 +12,84 дг4 — 3,15 ха + 5,26 *2+9r'13 х— 9,46 при х = — 1,28. 8,34 х = - 1,28 + 12,84 -10,68 2,16 — 3,15 -2,76 -5,91 + 5,26 + 7,56 12,82 + 9,13 - 16,41 - 7,28 - 9,46 + У.32 - 0,14 — = /(-1,28) В некоторых случаях удобнее разбить ле- вую часть уравнения на два слагаемых / (х) == — fi(*) -\-fa(x) и строить графики функций У! =fi (х) и у2 = —/2 (х). Абсциссы точек их пересечения определяют значения действи- тельных корней уравнения f(х) = 0. В случае квадратного уравнения х2 + рх-\- = 0 удобно положить yl — х2 и _у2 = = —px — q. Тогда одна и та же парабола может быть использована для всех квадрат- ных уравнений. Точно так же абсциссы точек пересечения параболы л-го порядка у — хп и прямой у = = — (рх -f q) дают решения уравнения хп 4- 4- рх •}-• q = О, а с параболой второго поряд- ка у = — (ал:2 Н- bx -f- с) — уравнения хп -f- + ал? -f Ъх + с = 0. Пример. Уравнение дг5 — дг — 0,2 ='0 имеет три ве- щественных корня xl = — 0,94; х3 — —0,20; х, = 1,04 (фиг. 21). Аналогично реша- ются уравнения типа ех -f- Пример. Уравнение 2 - 4дг имеет корни х ~ - 0,31 х - 4,00 (фиг. 22). Подобный же приём можно употребить для решения системы двух уравнений /г (х,у) = = 0 и /2 (х,у) = 0 с двумя неизвестными х и у. Координаты х и у точек пересечения кривых /j (ху) =. О и /2 (ху) — 0 определяют соответ- ствующие решения системы. Если уравнения системы имеют вид то соответствующие кривые являются кони- ческими сечениями. Расположение их на плос- кости можно опре- делить при помо- щи инвариантов (см. стр. 204). Пример, Системе уравнений = 21,(лг+ 7,2)(у+1,3)=2 соответствуют окруж- ность радиуса V2i с центром (х = — 3,5, у = 2,7) и гипербола с асимптотамиx= — 7,i и у = —1,3. Дейст- вительные решения (фиг. 23): хг = — 6,9, У! — + 5,9 и Фиг. 23. — 0,7, — \ ,0. Для графического решения квадратных и кубических уравнений могут быть использо-
122 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I ваны номограммы (фиг. 24, 25). Криволиней- ные шкалы номограмм определяются параме- трическими уравнениями и = — t— 1 v — (уравнение х2 -\- ах = _ .*'~ 5- 4- 3 2- 1- 0 -1 -2* -з- -4 -5 -6 -7 -8 •9- •W -77 п < о с- I/ , 3,5- 4~ а ' шк< пря - 5 (фи 4 • 3 , х 2 Х[ 1 (фИ1 0 л3 г 3 г 4 • 5 Q • 6 • 7 - 8 9 Ч -17 прям< 1ЛЫ мы ми г. 26) Пример -3,7 = + 1, -. 24, П + 3,7 j (фи фямые ' VI ^^ ~С^- Фи ЭЛИН61 явля U = эы. л: + 3 = 2, Х3 = 5ямая с - 7,5 г. 24, 2а и 2 i 1Ш' \ 2» 1 \ — f— г. 26. 1ные ются ±* = 0, = 2,5 0, = 0, ft). Т Tt Фиг. 25. л:2-(-7,7 х+ 1,5 = 0, A-J = — 0,2, **= — 7,5 (фиг. 24, прямая 3), ла _j_j, + 4=0 — комплексные корни (фиг. 24, пря- мые 4а и 4Ь), Xl = 0,78, х3 = 2,17, л-3 = - 2,95 (фиг. 25). Знаки корней проще всего определять, подставляя их со знаком плюс или минус в исходное уравнение. Аналогичные номограммы могут быть по- строены для уравнений вида хп -j- ахм + 6 = 0. Построение номограмм более сложных урав- нений см. стр. 271. Решения, найденные графическим путём, могут быть уточнены при помощи методов Ньютона и ложного положения (см. ниже). Отделение и уточнение корней уравне- ний. Вычисляя значение левой части уравне- ния / (х) = 0 для ряда последовательных зна- чений х [полезно при этом строить график функции y = f(x)], обычно не трудно бывает найти два достаточно близких числа а и Ъ такие, что f(a) и f (Ь) имеют разные знаки (если только функция у = f(x) не окажется по- ложительной или отрицательной для всех зна- чений л:). Тогда между а п Ь лежит корень уравнения/(л:). Если /(*) —трансцендентная функция или отношение двух полиномов, то между а и bt может вместо корня оказаться точка разрыва непрерывности функции. Вычисляя f(x) для значений л:, заключённых между а и Ь, можно эти числа заменять ещё более близкими, пока разность между ними не станет меньше минимальной абсолютной погрешности, с которой желательно опреде- лить корень уравнения. Если f(x) — много- член, то его значение удобно определять по методу Горнера (см. стр. 121). Вычисления приближённого значения корня во многих случаях можно значительно сокра- тить, если числа а1 и #', более близкие к корню, чем а п Ь, определять, используя формулу ложного положения (regula falsi — замена кривой y=f(x) её хордой): с — а — (b-a)f(a) = Ь~ (b-a)f(b) /(*)-/(*) и формулы Ньютона (замена кривой у — f (х) её касательной) A a = 6 — Яд) /'(«)' (а) и /"(а) имеют одинаковые знаки (фиг. 27), то, вообще говоря, следует положить IV Фиг. 27. А Фиг. 28. a'—di и Ь' = с, а в противном случае а'=с и b' = rf2 (фиг. 28). Часто оказывается полезным приме- нять, не обращая внимания на знак f"(x), ту из формул Ньютона, которая исходит из наиболее близкого к корню числа а или Ь.
ГЛ. 1] АЛГЕБРА И РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ 123 По числам а1 и Ъ' аналогично можно вычи- слить числа а", Ь", затем ат, Ь"' и т. д., пока желаемая близость таких чисел не будет до- стигнута. Знаменатель в формулах Ньютона при этих вычислениях можно оставлять неизменным, т. е. f' (а) или f (ft) не менять соответственно на f'(a'), /'(О,.-- или /'(*> /'(&"),-•• Указанный порядок вычислений всегда при- водит к цели, если f'(x) не меняет знака на интервале (ab), т. е. при я<;лг^&. Пример. Дано уравнение / (х) = лг'-f 1,731 х3 + 5,62* + + ?,11=0. Найти корень, который заключён в интервале - 1< .г < 0 [/(- 1)< 0 и / (О) > о]. Более тесные пределы, между которыми заключён корень: а = — 0,5, / (а) = - 0,39 и Ь = -0,4, /(&)= + 0,07. Так как /"(лг) = бдг-t 3,462 > 0 при - 0,5 < х <— 0,4, то следует принять (b~a) /(a) /(ft) /'(ft)' или соответственно в числах 0,1 а' = - 0,5 + Ь' = — 0,4 — 0,48 0,07 Т7Т 0,39 = — 0,419 , = - 0,415. Здесь 4,72 =/'(—0,4). т. е. значение f'(x) = Зл:2+ + 3,462 х + 5,62 при л- = ft . Последующие вычисления дают e,ee/_.?lzi?!/J^e /(*')•-/(«') = - 0,419 + „ „,Q>00! ^ 0,02 = - 0,416, Ь" = ft Очевидно, что дальнейшие вычисления производить не имеет смысла, так как значение корня нельзя опре- делить с большей точностью, чем заданы коэфициенты уравнения. Следует принять х = — 0,416. Формулы Ньютона можно применять также для уточнения комплексных корней уравнения, однако соответствующие вычисления с ком- плексными числами довольно громоздки. Если х = XQ, у = Уо— приближённое реше- ние системы уравнений/! (х,у) = 0, /2 (х,у) = О, то во многих случаях более точным решением является хо = Не- -f vl j __ JT "' 4. 12 ду Jl ду dfi У/2 4/1 C7/2 d.v ду ду дх дх дх ду ду дх возможно обобщение формулы Ньютона и на случай систем с большим числом неизвест- ных. Приближённое решение алгебраических уравнений по методу Лобачевского—Греф- фе. Идея метода Лобачевского заключается в составлении уравнения, корни которого равны достаточно высоким степеням корней данного уравнения Если умножить многочлен f (х) на много- член^— !)"/(—х), т. е. на ахп — вхп~1-\-ахп~2— 4- Г—1)па и произведение приравнять нулю, заменив в нём л2 на у, то получается уравнение вида коэфициенты которого удобно вычислять по схеме аа а, аа а3 а4 а-л ... 23 2223 —а —а 4а —а +а —а +2а0а4 -20 +2а0св —2в1«7 + +2в0а8 - ft, Корни этого уравнения равны квадратам корней исходного уравнения; повторение такой же операции с новым уравнением приводит к уравнению c0*»+ ъг"-1 + с^п ~2 + . . . + сп = О, корни которого равны уже четвёртым степе- ням корней первоначального уравнения и т. д. После нескольких подобных операций, назы- ваемых квадрированием корней, некоторые коэфициенты каждого последующего уравне- ния оказываются (с принятой при вычислениях точностью) равными квадратам соответству- ющих коэфициентов каждого предшествую- щего уравнения. При вычислениях с помощью логарифмов логарифмы этих коэфициентов оказываются в два раза большими логарифмов соответствующих коэфициентов предыдущего уравнения. Если некоторые другие коэфициенты не обнаруживают этого свойства при последова- тельных квадрированиях, то исходное урав- нение имеет либо кратные, либо комплексные корни, либо и те и другие. Если уравнение не имеет кратных корней, что можно обнаружить, не решая уравнения, по наибольшему делите- лю /(х) и t'(x) (см. стр. НУ), то коэфициенты, изменяющиеся при квадрированиях беспорядоч- ным образом, всегда оказываются расположен- ными между коэфициентами, которые имеют тенденцию возводиться в квадрат. Исключение составляет случай квадрирования уравнения, имеющего несколько пар комплексных корней с равными модулями. Обратное отношение модулей (абсолютных значений) двух последовательных коэфициен- тов уравнения полученного после т квадрирований, при- ближённо равно действительному корню ис-
124 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I ходного уравнения в степени 2'", если только эти коэфициенты обнаружили указанное выше свойство возводиться в квадрат. В частности, если коэфициент Лд обнаружил это свойство, то уравнение имеет действительный корень х с модулем Xi = Знак корня Xi нетрудно определить, под- ставляя его со знаками плюс или минус в ис- ходное уравнение. Если же какой-либо из коэфициентов ука- занного свойства не обнаружил, то отношение коэфициента, стоящего справа от него, к коэфициенту, стоящему слева, приближённо равно модулю комплексного корня (если только уравнение не имеет равных или весьма близ- ких действительных корней) в степени 2ОТ+1 (см. ниже). В частности, если таким коэфи- циентом оказался Л.,, то уравнение имеет два сопряжённых комплексных корня с квадратом модуля. 2я* При наличии у уравнения только одной пары комплексных корней и + iv (только один из коэфициентов изменяется при квадрированиях беспорядочным образом) действительная часть корней определяется из соотношения — 1 = 2 и + хг + х2 4- ! —2 где xi, лг2,. . . , хп-2 — действительные корни уравнения %*" + а\*^ ~ * -b ' ' ' + ап = 0. находится по Мнимая часть этих корней очевидной формуле При двух парах комплексных корней щ + iv^, иа ± ^2 их действительные части находятся из соотношений « „_i_2tti 2uz ,J_ , J_ ——— —— 9 > 9 ' v ' v an r* rl xi xi Наконец, если имеется несколько (больше двух) пар комплексных корней, то для того, чтобы узнать действительную часть и какой- либо пары с модулем г, следует сперва раз- делить левую часть уравнения на трёхчлен Х2 — 2 их + г2. Остаток от деления будет иметь вид Р(и) x+Q(и), где Р(и) и Q(и) — много- члены относительно переменной и. Затем нужно найти общий делитель этих многочленов и приравнять его нулю. Полученное в результате уравнение и определит величину действитель- ной части и корня с модулем г. В случае наличия сопряжённых корней с равными модулями следует произвести в урав- нении замену неизвестной х на х' = х + а, где а — соответственно подобранное положи- тельное число. После этого модули корней становятся различными, и квадрирование при- водит к цели. Изложенный метод квадрирования позволяет находить и кратные корни уравнения, а также близкие друг к другу действительные корни. При наличии у уравнения пары таких корней при последовательных квадрированиях один из коэфициентов Л' последующего уравнения оказывается приближённо равным половине квадрата соответствующего коэфициента пре- дыдущего уравнения, т. е. Ig2. Приближённое значение модулей этих кор- ней равно корню степени 2т + 1 из отношения коэфициентов, стоящих справа и слева от коэ- фициента, обнаружившего только что указан- ное свойство. Дальнейшее уточнение значений корней можно осуществить, например, методом Нью- тона. Можно также в исходном уравнении сделать замену переменного х на лг^2 -t ?, где •*ij2 ~"~ общее приближённое значение близких Друг к другу корней, полученное по методу Лобачевского, а е — поправка, два значения которой и отделяют корни один от другого. При вычислениях можно пренебречь степе- нями е выше второй и, следовательно, вычи- слить е, решая соответствующее квадратное уравнение. Пример. Решить методом квадрирования уравнение х* + 17 JT* + 270 дг3 + 1518 -Г3 4- 5489 х + 4225 = 0. Пользуясь схемой на стр. 123, следует произвести вы- числения, результаты которых сведены ниже в табл. 1. Дальнейшие квадрирования, сверх приведённых в та- блице, производить уже не имеет смысла. Так как при квадрированиях имеют тенденцию возводить в квадрат 1-й, 3-й, 5-й, 6-й коэфициенты, то уравнение имеет две пары комплексных корней с модулями r\ = 169,0. , rj = 24,76 Г32 _ 1,008 2 0,4426 и один действительный с модулем 1,030 1,008' Проверка—- = 4225; = - 1,001. г\ г\ *ъ = 169-0 • 24,76 • 1,001= 4247. Должно быть г* г* I .г5 ! = —. 1 J i I On Действительный корень отрицателен, так как все коэфициенты исходного уравнения положительны. Веще- ственные части комплексных корней определяются (см. выше) из уравнений 2и, + 2м, [ 2иа — 17 + 1.001 _ 5489 4225* = —8,000 и 1Д84н, + 8,010и5 - — 30,00,
ГЛ. I] АЛГЕБРА И РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ 125 Таблица 1 Данное уравнение 2 я степень 4-я степень 8-я степень 16-я степень х5 i х i i i X4 I? -з8з 251 - 6,зоо X ю« 6,454 X ю* г,54° X ю3 - 2,37° X 1ов 1бЗЗ,2 X юв i,63i X ю9 - 2,660 X Ю18 1,33° X ю18 1,331 X ю18 Xя 270 7,290 X ю4 - 5,i6i X ю* 1,098 X ю4 3,227 X ю4 1,041 X ю9 — о,259 X ю9 о,оз5 X ю» o,8i66 X ю9 0,6668 X ю18 — 0,0026 X 10'8 о.оооб X Jo18 0,6648 X ю18 0,4420 X ю36 о.оооб X 1о3* о.оооо X 1о3в 0,4426 X ю88 Xя 1518 - 2,304 X io« 3,964 X ю' — о,144 X 10е 0,516 X 10" — о,2ббз X 10" 1,иб X ю1» — 0,009 X 1О" 0,8407 X ю1* — о,7об8 X ю" 0,5189 X ю34 о.оооо X Ю84 — 0,1879 X ю'4 - 3,531 X и" 13,35 X ю" - 0,000 X 10« 9,820 X »*• X1 5489 3,013 X ю7 — 1,2830 X ю7 1,730 X го7 2,993 X ю14 0,184. X ю14 3,177 X ю14 1,009 X ю* - 0,005 X ю39 1,004 X ю» 1,оо8 X ю58 — о,ооо X ю58 i.ooB X 10* х° 4225 - i,785 X ю7 - i,785 X ю7 - 3,i86 X ю14 - 3,i86 X ю'4 — 1,015 X ю29 - 1,015 X 10» — 1,030 X ю58 — 1,030 Xio58 откуда а! = — 5,032 и «2—— 2,963; мнимые части ком- плексных корней определяются по формулам K г ,=- г - и2= V Напротив, для сравнительно больших (по модулю) корней следует представить уравне- ние в виде - «=Т/Г24'76~2'963!1 " 4'024- Окончательно 'И,99, >3D= — 2'963 ± '4,024. л:5 = - 1,001. Точные значения корней jr1>2=-5± 12i, *3,4 = -3±4/, -г5=-1- Вычисление корней уравнений посред- ством итераций. Представляя алгебраическое или трансцендентное уравнение в виде х = <р (•*) и отправляясь от грубого приближённого значе- ния корня х = х0 (полученного, например, гра- фически), можно вычислить посредством так называемых итераций числа х' = у(х°), х" = ^(х>), х"' = ср (х"), . . . Во многих случаях эти числа последова- тельно приближаются друг к другу и тем самым к точному значению корня и, следовательно, могут быть приняты за его приближённое зна- чение. Для небольших по сравнению с другими (по модулю) корней алгебраического уравне- ния а0хп + а^х" ~ 1+- • •+ ап _ ^х + ап = 0 ите- рации нередко приводят к цели, если уравне- ние представить в виде 'л-1 и за исходное приближение взять XQ = и пытаться исходить из соответствующего другого грубого приближения. Пример. Приближённое значение действительных корней уравнения х*—х — 0,2=0 суть: jrt = — 1, ;г,= — 0,2, хл = +1 (см. пример стр. 121, фиг. 21). Полагая <р (х) = = — 0,2 + х6 и отправляясь от х* — — 0,2, нетрудно получить — 0,2 — 0,25 = — 0,20032, = <р х 2 = — 0,2 — 0,20032е =—0,20032 и, следовательно, ха = — 0,30032 - значение корня уравнения с точностью до пятого знака. Если за исходное приближение взять в этом случае х=+1, то итерации приводят к тому же корню, а если исходить из значения х = — 1, то итерации приводят к расходящейся последовательности чисел —1, — 1,2, —2,68832, . . . Поэтому для этих приближённых зна- чений следует пытаться получить сходящуюся последо- вательность, вычисляя итерации по формуле <[> (л-) — = /дг+0,2. Для корня х1 •zn —1 получается ri==* ( * l) =|/- =-0,956, *!=* и тем же путём = -0,956+0,2 = — 0,9456 —0,9438, — 0,9425, или какое-либо другое грубое приближение. х* =—0,9422, х*1 = —0,94210. Аналогично для корня хаяз +1 ' f °\ 5/———— лг3=ф I JCgl —у +1+0,2 =1.037, *3 = |/То37+0,2 = 1,0434 и тем же путём дтГ=1,0445, х iv =1,04472.
126 МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 Таким образом действительные корни, точные до пятого знака после запятой, суть *!==— 0,94210, лга=—0,20032, дг3=+1,04472. Оставшиеся два корня могут быть найдены решением уравнения лг5 — лг — 0,2 _ (х — xj (х — х.±) (х - х3) ~ х6 — х — 0,2 откуда (х + 0,Ь4210) (х + 0,20032) (х — 1,04472) = лта- 0,09770 х +1,01427 = О, *45 = 0,04885 ±1,00592 I. Метод итерации применим и для систем уравнений, в частности для уравнений типа х = <р C*jO, y = Решение характеристического (веко- вого) уравнения посредством матриц. Мно гие задачи теории колебаний и теории устой- чивости приводят к системе уравнений вида («П — «12*2 Т" • ' • 4 «1„ Хп = О, Х) Х2 + ' • '• + «2л *я = О (« где искомыми являются X (характеристическое число) и отношения .*, : л:2 : . .. : .*„ (амплитуды). Уравнение, определяющее X (характеристиче- ское уравнение), имеет вид ?t\\—' л H|2 v* " * &21 ^22 — " " * «Я2 • • • «ЛЛ ~ Л При условии я,у = л# это уравнение имеет л действительных корней X], Х2, . . ., Х„. Вычисление коэфициентов уравнения и затем его корней уже при п = 5 требует очень большой работы (см. стр. 116). То же отно- сится к системам линейных уравнений для xt. Л2, . . . , хп, которые получаются при последо- вательной подстановке в исходные уравнения значений Хь А2,...,?„. Поэтому во многих случаях для той же цели имеет смысл восполь- зоваться методом последовательных прибли- жений (итераций), отправляясь от произволь- ного, чаще всего подсказываемого обстоятель- ствами самой задачи, отношения дГ] : лг2 : . . '. хп. Для этого, представив уравнение в виде «22*2 следует подставить в их правые части значе- ния х-[, х2,... ,хп соответствующие этому отношения, положив ,для определённости, на- пример, хп = 1. При хл = 1 последнее уравне- ние определяет первое приближение для А, а частные от деления правых частей осталь- ных уравнений на это значение X определяют соответственно новые приближённые значения для х^ лг2, • • • , хп. Подставляя их вновь в правые части (опять считая хп — \), можно вычислить следующее приближение и т. д., пока разница между двумя последовательными приближениями не окажется в пределах точ- ности вычислений. Предельное значение, най- денное таким способом, соответствует наиболь- шему корню характеристического уравнения. В матричных обозначениях система рас- смотренных уравнений имеет вид где в правой части стоит произведение матриц [«] = «21 «22 • • • «2Л «П2 причём матрица [л:] состоит из одного столбца. Произведение этих матриц представляет собой также матрицу с одним столбцом следующего вида: «11*1 -Ь «12*2 -Ь ..- 4- «1«*я «21*1 + «22*2 + • • • + «2/Г*п ах Чтобы разделить матрицу на X, следует раз- делить на это число все её элементы. Последо- вательные приближения отношений л^ : х% :. . . :хп при х„ = 1 представляются в форме матриц Х2 причём [X"] = [«] [*'] где Х°, X', ... —значение последнего элемента соответствующей матрицы [а] [дс], [а] [х1],... Пример. ВЗЯВ JTj = + 1, Хг.— — довательно вычислить [а] I *— -^з ' **3 — — -^2 "• Х&- о Го = + 1, можно после- [а] [a] [x"\- Г 2-1 01 » -1 2-1 L o-i ij Г 1>Б 1 =2[-?J Г 2-1 0-1 -h-'-:J Г 1,667 - = 3 —2,167 L 1 . Г 2-1 ОТ | - -1 2-1 L о -1 ij I Г 1,737 = 3,167 -2,211 L i Г IT Г 31 -1 = -4 L и L 2] -хм,,. Г 1,5 "I Г5-1 [-?J-[-rj \=\'{x»}, ' 1,657 И Г 5,500 -2,167 = —7 . 1 J L 3,167 1-х»,,'"] J ' ' 1
ГЛ. I] АЛГЕБРА И РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ и т. д. Дальнейшие вычисления дают для X значения X'" = 3,211, X1V = 3,230, Xv =3,233, а для л", : лг2 : х3 - от- ношения 1,770 : — 2,230 : 1, 1,787 : -2,238 : 1, 1,795 : — 2,24? • 1. Таким образом Х = 3,24 и хг : хл : лг,^;1,80 : — 2,24 : 1. Отыскание следующего корня характери- стического уравнения и ему соответствующих отношений Xi :х^:...:хп производится анало- гичным образом после исключения какого-либо неизвестного из исходных уравнений. Исклю- чение совершается посредством соотношения ортогональности: За вторые — соответственно выражения * I 1 ~Г I * П "Г хп *я = U' где xi х2 , . . . , хп — значения неизвестных для уже найденного корня X. Уравнение, содержа- щее в левой части исключаемое неизвестное (например, Х.^, при исключении х{), при этом отбрасывается. После определения нового корня и соответственно новых отношений ** ** ** , jfj : х2 : . . . : хп (исключенное неизвестное определяется из условия ортогональности) следует исключить ещё одно неизвестное. Для этой цели используется совместно с пер- вым второе условие ортогональности X 1 •*! l/n f\,cy + ХП Хп = и отбрасываются уже два уравнения и т. д., пока не будут найдены все корни X. Решение системы линейных уравнений по способу итераций. Система линейных уравнений «1л*п = + «22*2 + «23*3 + Ящ*1 + «„2*2 представляется в виде 4- ПППХП — *1 — JCo •— "• *я- *°2 «И «И *2 «'Л ———— • —— ' ———— ^Л ~~ «22 «22 «лл «лл «13 „ *3 «11 «23 — ———— иГо —— • • • «22 «Л2 ' v *2 ' ' ' ' «Ля «in „ Ад, «11 «"л ———————— Д^ ^ «22 За первоначальные приближённые значения принимаются X, = - Хг, = —— За первые поправки к ним — выражения '12 " 11 ля-1 , а и л-1 и т. д., пока поправки не окажутся в пределах погрешности вычислений или исходных дан- ных. Искомые неизвестные находятся по фор- мулам хч = x + Ъ + o-f •••, Пример. Система 3,00 х, + 0,15 х3 - 0,09 х3 — 6,00, 0,08 х, + 4,00 ха — 0,16 х, = 12,00, 0,05 хг — 0,30 х3 + 5,00 х3 = 20,00, приводится к виду лг, = 2 — 0,05 ха + 0.03 xs, х2 = 3 — 0,02 л-, + 0,04 xs, Х3 = 4 — 0,01 Xi + О.С6 xa. За первоначальные приближения принимаем .^=2, х 2 = 3, .rg = 4. Первые поправки й|= —0,05 • 3 + 0,03 • 4 = — 0,03, 82 = — 0,02 • 2 + 0,04 • 4 = + 0,12, b'3 = — 0,01 • 2 + 0,06 -3 = 4- 0,16; вторые и третьи поправки 5j'= — 0,05 - (+0,12)+ 0,03 • (+0,16) = — 0,0012, т 6, = — 0,0001, 82= —0,02 • (—0,03)+ 0,04 - (+0,16) = + 0,0070, 82'= + 0,0003, 6д = - 0,01 • (- 0,03) + 0,06 • (+ 0,12) =+0,0075, 8^= + 0,0004. Таким образом, Xl = 2 — 0,03 — 0,0012 — 0,ООЭ1 = 1,9687, ' х2=3 + 0,12 + 0,0070 + 0,0003 = 3,1273, Х3 = 4 + 0,16 + 0,0075 + 0,0004 = 4,1679. Описанный процесс сходится, если коэфи- циенты с одинаковыми индексами, т. е. аи» а22, • •, апп, достаточно велики по сравнению с другими коэфициентами (достаточно, чтобы каждый в своём ряду по модулю был бы больше суммы модулей остальных коэфициентрв). В не- которых случаях этого можно достичь измене- нием порядка расположения уравнений и не- известных. Пример. Перед итерированием систему 0,017 х + 8,64 у — 1,073 z + 0,432 а = 53,4, 0,792 х + 1,351 у + 0,421 г + 5,732 и = — 14,4, — 0,223 х — 0.018.У + 6,75 z + 0,992 и = 67,7, 15,63 х + 0,301 у - 0,73! z + 1,250 и =110,3 следует расположить в виде: 8,64 Xi + 0,017 xt - 1,073 Х3 + 0,432 xt = 53,4, - 0,301 xl + 15,63 Хх — 0,731 х3 + 1,250 xt = 110,3, — 0,018 ^j - 0,223 xt + 6,75 х3 + 0;992 х4 = 67,7, 1,351 xl + 0,792 д:2 + 0,421 ха + 5,732 xt = - 14Л где Xi =*у, х3 — х, ха — г, х4 = и.
128 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Если в системе среди коэфициентов при неизвестных встречаются и положительные и отрицательные числа, то можно улучшить сходимость процесса итерации (а в некоторых случаях просто сделать его возможным), за- меняя отдельные уравнения алгебраической суммой нескольких других. Алгебраическая сумма составляется с таким расчётом, чтобы коэфициенты у неизвестного того же номера, что и заменяемое уравнение, были одного знака (приём А. Н. Крылова). Пример. Второе уравнение в системе 6* +у + z = l, — 5х ~5у + 4z = 2, следует заменить суммой всех трёх уравнений, взяв последнее уравнение с обратными знаками. Точно так же иногда удаётся подходящей заменой неизвестных значительно улучшить сходимость процесса итерации. Обобщением изложенного способа является приём приближённого решения системы линей- ных алгебраических уравнений, предложенный А. И. Некрасовым. Коэфициенты системы пред- ставляются в виде fljj + <xn, я12 + а12, • • -, где ап» Я12»' ' ' являются округлениями исходных коэфициентов дп, а12 • • • Вследствие этого ре- шение вспомогательной системы где cn, Cjo- • • — числа, определяемые коэфи- циентами а°и, oJ2,--- (см. стр. 115). Числа х\, х2,- • • принимаются за начальное приближе- ние к точному решению системы. Первые по- правки к ним определяются по формулам 51 =— *11 (all *l + 012*2+ •••) — + «22*2 ~Ь •••)—••• nxl + «12*2 + •") ~ Далее — по формулам 0.1 = —СЦ («ц & 1 + «1 — С11 (а21 ^1 "t~ а22 ^2 — С21(а21 «22 ^2 + •••)— определяются вторые поправки и т. д., пока в случае сходимости процесса поправки не окажутся в пределах точности вычислений. Решение системы линейных уравнений последовательными исключениями (упро- щённый алгоритм Гаусса}. Способ Гаусса заключается в последовательном исключении из уравнения одного неизвестного за другим в строго определённом порядке. В отличие от способа итерации этот способ всегда приводит к цели. Однако случайная ошибка, сделанная в начале вычислений, делает все вычисления ошибочными. Поэтому контроль вычислений играет в способе Гаусса особенно большую роль. Перед началом вычислений лучше всего расположить уравнения и неизвестные так, чтобы коэфициент при первом неизвестном в первом уравнении имел наибольшую вели- чину по сравнению с другими коэфициентами (если некоторые коэфициенты в каком-либо из уравнений равны нулю, то следует поме- стить такие уравнения на первое место). Далее первое уравнение делится на коэфициент при первом неизвестном, умножается поочерёдно на коэфициенты при том же неизвестном в других уравнениях и соответственно вычи- тается из них. В результате первое неизве- стное оказывается исключённым. Для контроля те же операции производятся над суммами коэфициентов соответствующих уравнений и результаты сравниваются с суммами коэфи- циентов вновь образованных уравнений. В эти суммы можно включить свободные члены урав- нений, если они имеют тот же порядок. Пример. Порядок замен исключения неизвестного xl при решении системы (I) 0ц .*, + а|2лг2 + «13 ^з + *i =0, (II) a<2i *\ + «22 х* + «23 х» + Ь* = °. (III) о31 •*! + °32 хз + «33 *з + Ьа = О, (IV) а41 •*» + Я42 х* + «43 •*» + 6« — ° приведён в табл. 2 (см. стр. 129). Если требуемая точность допускает поль- зование логарифмической линейкой, то опре- деление коэфициентов уравнений (I"), (Г"), (Ilv) особенно просто. Если, например, установить деление движка, соответствующее коэфициенту а-и, против деления a2i на идентичной шкале о „ . " " " самой линейки, то коэфициенты а,2, «13. о-ц , &" читаются на шкале линейки против деле- ний, соответствующих числам а15, а^, #14. *i на шкале движка. В случае необходимости движок перебрасывается вправо или влево на длину его шкалы, как это делается при умно- жении чисел. Уравнения B), C) и D) неизвестного хг не содержат и имеют вид = О, Перед исключением подобным же образом следующего неизвестного иногда полезно бы- вает изменить порядок неизвестных вновь полученных уравнений так, чтобы на первом месте стоял наибольший из их коэфициентов. После исключения предпоследнего неизвест- ного получается одно уравнение с одним не- известным, откуда это последнее неизвестное и определяется. Остальные поочерёдно исклю- чавшиеся неизвестные определяются в обрат- ном порядке из уравнений с первым коэфи- циентом, равным единице. Пример. Неизвестное jr, определяется в предыду- щем примере (см. табл. 2, стр. 129) из уравнения (Г) •*1+а1!/-*г2 + «1з'*з+«и'*4+ V =0 (вц' = 1). Вычисления, связанные с решением линей- ных уравнений, следует производить с повы- шенной точностью по сравнению с точностью задания коэфициентов, чтобы избежать нако-
ГЛ. I] АЛГЕБРА И РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ 129 Таблица 2 ш v «I >J X I г II I" B) III I'" C) IV ,,v D) Операция (I) : а =Г (I') a. —(I)" (II) - (I") = B) (I')c31=(Iw) (III) — (I'") = C) (.-K,=U<v) (IV)-d")=D) ДГ, . «11 a' -1 и a — 1 -a 11 ^i с «SI Iff a — l-ati а 0 «41 »:r =">•. 0 -Га «12 a' = —— is an «22 a = a o. 12 12 ai ff =o — a 2.! 23 13 a3, a =a aSi 12 12 12 «43 IV ' П =flS fl!41 13 12 . IV C42= «42 — « 12 •*3 «13 a' - a'3 13 au «23 // ' a =a a 13 13 21 II Суз = ая — а •a «33 т ' a =a a31 13 13 III «4» alv =a a4, 13 13 с4,=аа-а^ 13 l ДГ4 «14 a' - a'4 14 «и «24 a =a a». U 14 C24 = a34 — a" «3! a —a a3l 14 14 in с 3i= <x,4 —a «44 Л ^: Й! fl[41 U 14 <44-fll4-«1V 14 ft *1 ь' - bl i an b, и d$=b3 — b ba т i b —b a31 i i от d3 = b3 - b 1 bt 1 1 41 dt = b<-biv 1 KJ г г и •У! ' i S* rr S i ', '* ^4 1 Ч' Примечание s' -—— i an *> a t*^ /, = A — *" от ' s =s a31 i i т ta=s3 - s 1 IV ' /4=*-*Л пления ошибок от самих вычислений. Так как вычисленные значения неизвестных имеют погрешность, большую, чем исходные данные, то их надлежит соответствующим образом округлить. Пример. Решение системы 354,7 х, + 58 х3 + 144 х3 + 42 х4 - 261 =0 58 XL + 17 х3 + 18 лг3 + 6 дг4- 67,5=0 144 х, + 18 дг2 ч- 72 х3 + 18 xt — 81 =0 г4 - 27=0 Таблица 3 приведено в табл. 3. Из уравнений, отмеченных звёздочками, следует (****) х4 = — 0,340. (***) ха = — 0,0326 *4 - 0,7029 = - 0,692, (**) х3 = + 0,7380 х3 + 0,1155лг4 - 3,3026 = 2,753, (*) jtj = — 0,16352 х, — 0,40598 xa - 0,11841 xt + + 0,73583 =+ 0,607. Существуют более краткие схемы вычисле- ний, использующие, в частности, симметрию коэфициентов а у = а^ многих систем, встре- чающихся в практике. Однако контроль вы- числений по этим схемам производится с мень- шей чёткостью, чем в описанной выше. Действительные корни некоторых транс- цендентных уравнений 1. tg х = х, XQ = 0, х1 = 4,4934, хг = 7,7253, д:3 = 10,9041, ^4 = 14,0662, лг5 = 17,2208; при л>5 Xi 3.54,7 i 58 58 0 144 144 о 42 42 о ха 58 0,16353 i? 9,484 7.516 i8 23,547 — 5,547 6 6,868 — 0,868 7,5i6 1 I - 5,547 - 5,547 о -о,868 — о,868 0 *;;-.* *3 144 0,40598 i8 23,547 — 5,547 72 58,460 i3,54o 18 17,051 о,949 — 5,547 — 0,7380 13,540 4,094 9,446 о,949 0,641 0,308 9>44б i 0,308 0,308 0 ***# XL 42 0,11841 6 6,868 — 0,868 18 17,051 0,949 7,5 4,973 2,527 —0,868 — 0,1155 о,949 0,641 0,308 2,527 0,100 2,427 0,308 0,0326 2,427 0,010 2,417 I Свобод- ные члены —— 26l о,7358з — 67,5 — 42,678 — 24,822 — 8i — 105,960 24,960 - 27 — 30,905 3,905 — 24,822 3,3026 24,960 18,320 6,640 3,905 2,^07 1,038 6,640 0,7029 1,038 0,2l6 0,822 0,340 Суммы 337,7 0,95208 31,5 55,221 - 23,721 171 137,098 33,902 46,5 39,987 6,5^7 - 23,721 3,i56i 33,9°2 17,508 i6,394 6,513 2,740 3,773 i6,394 i,7355 3,773 о,534 3,239 1,340 Про- верка i 0,95207 55,221 - 23,721 137,1оо 33,902 -39,98? 6,517 3,1561 17,507 16,394 2,739 3,773 1,7355 0,535 3,239 1,34°
МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 2. х tg x = а. Зна1 Наи 1,00 о,86 16НИ мен[ L50 0,99 епар >ший 2,00 1,о8 аметр коре 3,°° 1,19 а а нь . 4,« 1,2( о о э ,01 ,10 5,« 1,3 о о 3 [ ,ю ,31 ю,< 1,4. о о э J ,3о ,52 30, 1,5 0 о 0 г ,50 ,65 IOC i,5« о о >8 ,70 0,90 75 |*,8= а •» оо 1C Х~*~2~ 3. ел: Ctg ах — ot ctg а. Значение параметра а Наимень- ший корень уравнения 1C ~6~ 8,< 30° 32 Я 4, 6о° 38 1C a 3, * оо 21С 2 130° 36 5* 6 2 150° 07 « а - ,оо 4. igx= Ihx. XQ = 0, JCj = 3,927, х2 = 7,069, = 10,210, х4 = 13,352, дгб = 16,493; 5 при л>5 х„ я^ 16,493 + -к (п — 5). 5. tg л; = — th л; л:0 = 0, при и>2 ; = 2,365, х2 = 5,498; хп « 5,498 + * (я — 2). 6. cos л: ch л: = 1 = 0, *! = 4,7300, х2 = 7,8532, л:3 = 10,9956; при п>3 при п 7. cos .* ch л: = — 1 Xl = 1,8751, л:2 = 4,6941, jc8 = 7,8548, д-4 = 10,9955; 8. У( k 1,2 3,0 9. У k 1,3 1.5 2,0 )(x)YQ(kx *i I5,701 6,270 3,123 i(*)Yi(k* x, 15-728 6,322 3,197 ) — J0(to] X, 31,413 12,560 6,273 0-4(**, x, 31-426 12,586 6,312 YQ(X) = X3 47,123 18,846 9,418 ) П (x) = X, Ж»? 9,444 Э xt 62,830 25,129 12,561 0" xt 62,837 25,143 12,581 10. /J0 (х) Л Aх) — JQ Aх) У! (х) = О, jc0 — о, jcj = 3,1961, х2 = 6,3064, хз = 9,4395, х4 = 12,577, д:5 = 15,716. 11. /У! (л:) У2 (/,v) — J^ (ix) У2 (л:) = О, Jf0 = 0, Jf! = 0, jca = 4,6110, д. __ 7 7963 jc = 10 958 лг __ 14 1 9,1967, л:5= 12,402, хв = 15,579. 13. U *0 = 0, X! = Q, лг2 = 0, xs = 0, х4 = 7,1433, хъ = 10,537, лгб = 13,795. л-0 = 0, ATj = 2,0694, *2 = 5,3958. Нули функций Бесселя см. на стр. 94. ТРАНСЦЕНДЕНТНЫЕ ФУНКЦИИ И СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПОЛИНОМЫ * Тригонометрические функции Тригонометрические, или круговые, функ- ции sin x, cos x, tg x, ctg x, sec x и cosec x являются простейшими периодическими транс- цендентными функциями. Для действительных значений аргумента х они могут быть определены геометрически, при помощи круга и соответствую- к щим образом по- строенных отрез- ков (фиг. 29). При радиусе круга.рав- ном единице, аргу- мент х предста- вляет собой длину дуги AM, а упомя- нутые функции — соответственно дли- ны отрезков РМ, фиг 29 OP, AN, BK, ON и О/С, взятые со знаками + или — в зависимости от располо- жения отрезков в круге. Другое представление аргумента х—уд- военная площадь сектора АОМ (ср. геометри- ческое определение гиперболических функций, стр. 135). Длина дуги AM является (при О А = 1) мерой в радианах центрального угла АОМ, который может быть выражен и в градусах. Поэтому при решении геометрических задач за аргумент тригонометрических функций чаще всего принимается величина централь- ного угла АОМ, выраженная в градусах (Г = 60', 1' = 60"). Один градус (Г) соответствует 0,1745 ра- диана, 180" — тс радиан, 1 радиан — 57°17'45", одна минута соответствует 0,000291 радиана, 0,001 радиана—3,44'. См. также табл. VII я VIII стр. 41 и 86. , • а° х 0° 0 90° it 2 I8o° К 270' 3* •л Збо° 2гс * Литературу см. на стр. 320
гл. ц ТРАНСЦЕНДЕНТНЫЕ ФУНКЦИИ И СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПОЛИНОМЫ Таблица 4 а° х sin а cos а tg а Ctg а 0° о о I о оо 15° 12 ГГ(>Т i) 4 !?ОТ+0 .-УГ .+vr о, 26180 0,25882 о,9б593 0,26795 3.73205 30 те Т" I I I _ VgT 0,52360 0,5000 0,86603 0,57735 1,73205 4J п 4 I _ 2 Т"Г I I ) 0,78540 0,70711 0,70711 1,00000 1,ООООО 6с 1C 3 -vr I a •т т т 1,04720 о,8ббо3 О.5ОООО 1,73205 0,57735 75° 5" 12 — (/-+«) 4 f<T-> 2 ~т~ гЧ 2 — г^Ч 1,30900 0,96593 0,25883 3,73305 0,36795 90° я 3 I 0" 00 о В табл. VIII (стр. 86) даны значения функ- ций sin x, cos x, tg x для х <; 10,00. 6 табл. VII (стр. 41) даны значения функций sin a, COS о, tga, ctg a, lg sin a, lg COS о и Ig tg о для а<90°00', sin a = cos (90е —a), sin D5°+а) = cos D5°—a), tg а = ctg (90° — a), tg D5° -f «) = Ctg D5° — а). При a>90° f a]>-К-7С J следует пользо- ваться формулами приведения: sin a = cos (a — 90°) = sin A80° — a) = = — cos B70° — a) = — sin C60° — a), cos a = — sin (a — 90°) = — cos A80° — «) = = — sin B70° — a) = cos C60° — a), tg a = — Ctg (a — 90°) = — tg A80* — a) = = ctg B70° — a) = — tg C60° — a), Ctg a = — tg (a — 90°) = — Ctg A80° — a) = = tg B70° — o) = — Ctg C60° — a). Прамер. sin 255" = - cos B70* - 255°): cos 15° = - 0,96593. Для о > 360° (x > 2 те) следует использовать свойство периодичности тригонометрических функций (k — любое целое число): Sin a = Sin (a — k 360°), COS a = COS (a — k 360°), tga=tg(a-*180c). Пример. cos 825° = cos (825° - 2 • 360") = = cos 105» == - cos A80° — 105°) = - cos 75° = — 0,2588. Функция cos x — чётная, функции sin x, tg x, ctg x— нечётные, т. е. cos (— x) = cos x, sin (—x ) = — sin x, tg (—.*) = — tg x. clg(—*)= —ctgx При всех действительных значениях аргу- мента функции sin л: и cos л: непрерывны, их значения заключены в промежутке (—1, + 1). Функция sin x принимает попеременно зна- чения -f-1 и—1, а функции cos л: и ctg x обра- щаются в нуль при х = -у, 3 -у, 5 -х-. • • • (т. е. при a = 90°, 270Э, 450°, 630°,...). Функции sin л: и tgA: обращаются в нуль, а функция cos x принимает попеременно зна- У Фиг. 30. чения -Ь1 и —1 при х = 0, те, 2те, Зте,... (т. е. при а = 0°, 180°, 360е,...). Функции tg x и ctg x имеют разрывы непре- рывности второго рода (см. стр. 148), причём: •гс Зте 5 те если ЛГ = у-2'. "• • • • то tg (х - 0) = + оо, tg (x + 0) = — оо. При х = 0, те, 2те,... имеет место ctg (х — 0) = — оо, ctg (x + 0) = + оо. . У, Фи . 31. Графики тригонометрических функций даны на фиг. 30, 31 и 32. Кривые графиков функций sin x и cos x от- личаются друг от друга лишь расположением относительно оси ординат, так как cos х = sin (-х- -+- х \.
132 МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 *)== ::::::::::$?:: ----- ----- -«»•- ЕЁЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ :::Ж;::^г: j U ? . ' «^ -- ЗГ - ;/--__ *Ч- --т7/---г~ — 2 ---^-----fj---- ~2 - ----- ----- ::::::::•: ?:^3 ;— ---;2гИ-Л :::::^$::: :E::EEE=:;i*cE Ь:!;1ш :::^::В:::::Э ::::::^Й::::=:й .__.? ..»о\.г-__. Д/< ___.?. __|_ -?____ Сас ЕЕЕЕЕ1ЕЕЕ1Ш ::::::::::S;^2 + ^:Br:::-^?-^| i *^ К ::::::::з^:::;Ц: -_-^г-._г':.4 .__-. Ё,.,Д^.__. .$u. 2. 1TI ^'\-- —— —— 2?g-SH .^_;._.  + --Ов——--D5**Я)- ' ^-----------н--~- Фиг. 32 ^...J ^Г" -_,!__ Ч&-- Y9H ""• 2! -2. -_ 4* • g-"l ^ * * Г/ --2- ?- --^v* г- О> ^ Е===; »:| --ft _--Ш f^ !~ ч Ч ^|(- ^: *f . ^L _ . . . _ |n:"--- Йт'р'я * ^ s, § 1 * А "-:;!; лаг:::: :#::::: ^ ' * ^ ...5«... ?-_...__ ^------- =^-== [ 1 1 1 1 i i ( удобны для приближённого -.--__- представления функций sin x -_.-т__ и cos л: при малых значе- ^; . 5 - - - ниях х. -^.--Ъ, Для представления \gz и _:i.:; ctg^ можно пользоваться ___ ._: рядами: — — -\ 23 2 5JL Г?И: 17 ' '5 -л 1 -г? 1 у 0 1 0 ^ _ _.у _ / ТГ\ __-.л<» (сходится при \г\<^.-7г), s,------ V ^ ' life:: i п :::!?ц:: Ct22 г \зг SSl 3 ! 2 s I -:pfrr __-_-_3 (сходится при г <7г). _..__,. Для подсчёта значений 1 1 1 1 1 1 ' действительной и мнимой частей функций sin z и cos z следует пользоваться фор- мулами: Функции sin x и cos х связаны соотношением sin2.* + cos3 л: = 1. Остальные функции выражаются через sin x HCOSJC рациональным образом: cos x 1 cos ж 1 cos x'' cosec д: = sin д: 1 sin x' sin г = sin x ch у -j- / cos x sh y, cos г = cos xchy — i sin л: sh _y Значения гиперболических функций shy и cby см. табл. VIII, стр. 83. Функции sin x и cos л1 связаны с показа- тельной функцией и с гиперболическими функ- циями соотношениями: Функции sec x и cosec x в настоящее время почти не употребляются. В формулах sin х = У]. — cos2 * = - cos x ==V\ — sin2 x = 1 ix _ j' sin x = -.-. к" — cos х = -^г 1 = ch ix, знаки перед радикалами следует брать -j- или — в соответствии со знаком тригономе- трической функции при данном значении ар- гумента (см. схему). Промежуток изменения ар- гумента Знак функции sin x (и cosec дг) Знак функции cos л: (и sec x) Знак функции igx (и ctgA-) . 1L 0, — - 2 (о°, 90°) + + + тс —— 1 те 2 (до0, i8oc) + — — «,^ 2 (i8o°,270°) — — + 311 2Л 2 ' B70°, збо'') — + — sin ix = / sh x, cos Ix = ch л, tg ix — i th x, ctg /* = — i cth дг. Нижеследующие формулы преобразований тригонометрических функций справедливы как для действительных, так и для комплексных значений аргументов. Функции суммы и разности Sin (а + р) — Sill а COS p + COS а Sin .3, sin (а — g) = sin а cos Э — cos а sin 3. COS (а + g) = COS а COS P — Sin а Sin 8, cos (а — P) = cos a cos 3 -}- sin a sin J3, Функции sin z и cos 2-, где z — x + iy — ком- плексный аргумент, определяются аналитически посредством рядов: Z3 .25 г7 г» z4 26 cos г — 1 — 2 j -t- ?-| — g-j -f- • • -, сходящихся для любых значений аргумента (в частности, и для действительных). Эти ряды _ 1-tgatgp-tgptgY Пример. (— + 8 J= sin -^- cos 5 -f- cos -^- sin 8 • - VT A + 8), если 5 — малая величина.
ГЛ. I] ТРАНСЦЕНДЕНТНЫЕ ФУНКЦИИ И СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПОЛИНОМЫ 133 Функции кратного аргумента Sin 2а = 2 Sin а COS а, COS 2а = COS2 а — Sin2 а = 1— 2 Sin2 а = Sin За = 3 Sin а — 4 Sin3а, COS За = 4 COS3 a — 3 COS a, COS Па. -\- i Sin Па. = (COS a + / Sin aO1. Сравнивая в обеих частях равенства послед- ней формулы члены с мнимой единицей и затем без неё, получаем формулы для sin л а и cos n a. Пример. cos 4а + / sin 4а = (cos a + i sin о)* = cos* a + + 4J cos3 a sin a — 6cos2 a sin2 a —4/cos a sin3a -j- sin4 a. Следовательно, cos 4a = cos4 a — 6 cos2 a sin4 a -j- sin* e, sin 4a = 4 cos3 о sin a — 4 cos « sin3 a. Функции половины аргумента 2 JL _ 1— COS 2 a sin y= 2 ' „a 1 -(- COS a 2 sin a since 2 ~~ 1 — COS a 1 — cos a Sin a ' 1 + COS a Sin a Пример. sin 15е = ^-.!. 0,2588. Все тригонометрические функции данного аргумента выражаются рационально через единственную функцию — тангенс половины аргумента: sin x = COS* = CtgJf sin sin5 z = — sin г — ^ sin Зг -f- - о ID '• 5 ,5 011 , cos5 г = -— cos г + THCOS Зг -f- Tecos 5z» о ID ID sin6 г = — — -^ cos 2г + т^ cos 4z — -^ cos 6г, fi 5 . 15 OI3 . . 1 A cos6 г = Гх + „-я cos 2г -f- T^ cos 4г -f- ^ cos 6г lo o^ lo o^ - cos г — -j- cos Зг, sin8 z cos s = -j- cos3z sin г = -r- sin г + -т- sin Зг. 4 ' 4 Пример. cos2 г sin2 г = cos' z A — cos1 г) 1 1 Преобразование сумм в произведения и произведений в суммы. sin a sin p = -^- cos (a — 3) — COS (a -j- 3) L • = y?cos(a-p) + cos(a + p)l. 3 = у Г sin (a - 3) -f Sin (a + p) 1 ; sin a 4- sin 3 = 2 81ц —^— cos —„—, j n __ p sin a — sin 3 = 2 cos -"Г sin ° cos a cos sin a cos • , a_i- В a — cos a -|- cos 3 = 2 cos — ~ cos 2 ' cos a — cos 3 = 2 sin —n— sln - n— t COS a COS Степени sin « и cos г sin3 г = -у — у cos 2z, cos2 г = -\- - cos 2z, 3 1 sin3 z = — sin z — -.- siH 3z, 4 4 cos3 2 = — cos г -j- -r cos Зг, 4 ' 4 sin4 г = -- — -K- cos4 г; = -Q- -+ -TT- cos 2z -f- -^-cos 4г, о ? о tg.-tg». 6 S COS a COS 3 sin2 a — sin2 p = cos2 3 — cos2 a = = sin (a 4- p) sin (a — P), COS2 a — Sin2 3 = COS2 3 — Sin2 a = = COS (a + p) COS (a — 0). Пример. sin о + cos p = sin a + sin (90е - C) = - 2 sin 45° - если a = p, то sin a + cos a = 2 sin 45° cos D5° — a)= KiFcos D5° - a).
134 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I В нижеследующих формулах а-\- p -j- v = тс. а 3 Т sin а -f- sin {* + sin 7 = 4 cos -=- cos -=- cos -±, cos a-)- cos $ + cos 7 = 4sin-^-sin .-=- sin 'I"H"^ a 3 Т sin a + sin P — sin 7 =4 sin -^ sin — cos •— , cos a -f- cos P — cos 7 = 4 cos-y cos -ysin-—— 1, sin3 a -j- sin8 p + sin2 7 = 2 cos a cos P cos 7 -f- 2, sin3 a -f stn2 P — sin2 7 = 2 sin a sin p cos 7, tga-htg P + tg7 = tgatgptg7, ctg у + ctg|- + ctg -1 = ctg у ctg у ctg -Ь, Ctg P Ctg 7 + Ctg 7 Ctg a -f- Ctg a Ctg p = 1, sin 2a + sin 2p -f sin 27 = 4 sin a sin p sin 7, sin 2a + sin 2p — sin 27 = 4 cos a cos p sin 7. Обратные тригонометрические функции Обратная тригонометрическая функция у = Arcsin х (иное обозначение — sin" л) определяется решением трансцендентного урав- нения sin у ~ х относительно неизвестной у. Аналогично определяются другие обратные тригонометрические функции, например у = =Arccos х—решением уравнения cos у = х, у = = Arctg х — решением уравнения tg3> = х. Трансцендентное уравнение sin v = х имеет при любом значении х бесчисленное множество корней, и, следовательно, функция у = = Arcs»in x — многозначная функция. Если —l^-V^-f- 1, то все корни уравнения имеют действительные значения. Главным значением функции Arcsin x называется корень yQ = arcsin x, ле- жащий в промежутке ( — -~-, -^ \. В проме- /7 ic Зтс\ жутке (-н-, тг ) лежит корень у1 — -к—yQ (фиг. 33). Все остальные значения функции Функция Arccos х ( — 1 •< х <: + 1) имеет главное значение arccos х в промежутке @, -и) (фиг. 34), остальные значения выражаются формулой Arccos х = 2nk ^ arccos x, (ft =.... — 3, — 2, — 1, 0, 1, 2, 3, .. .). Функции Arctg х и Arcctg х имеют дей- ствительные значения при любых действитель- ных значениях х, причём Arctg х = arctg x + АТС _-^ Arcctg x — arcctg л: -h ft it ( 0 < arcctg x < тс). Для вычисления главных значений обратных тригонометрических функций полезны фор- мулы: arcsin ( — х) = — arcsin x, arccos ( — х) = it — arccos x, arctg (— х) = — arctg x, arcctg (— л:) = тс — arcctg x, -к arcsin x -j- arccos x = 2 ' arctg x -(- arcctg x — - Пример. arcsin (— 0,5) — — arcsin 0,5 — — ---, b arccos ( — 0,5) — -^- — arcsin (— 0,5) — -^- . 2 о При выкладках с обратными тригонометри- ческими функциями можно легко впасть в ошибку, если невнимательно учитывать обстоя- тельства их многозначности. Так, например, формулы ____ arcsin х = arccos Y\ — х'*, arccos x = arcsin j/Ч — х-, arcctg x •-= arctg — X справедливы только для лг>0. Точно так же формулы arcsin и -f arcsin v = Фиг. 34. = arcsin (и y^l — t>2 + v / 1 arccos и -\- arccos v = = arccos (uv — "|/"l — ц2 у \ — &), arctg и + arctg v = arctg " ' _ V всегда справедливы, если и н v положитель- ны, а сумма членов, стоящих слева, не боль- тс ше -^-; в других случаях они верны не всегда. Arcsin x = ft тс + (— l)e arcsin x, (ft = ... — 3, — 2, — 1, 0, 1, 2, 3,...).. Гиперболические функции Гиперболические функции sbx, chx, cth x (последняя функция употребляется редко) относятся к простейшим трансцендентным функциям. Для действительных значений аргу-
ГЛ. I] ТРАНСЦЕНДЕНТНЫЕ ФУНКЦИИ И СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПОЛИНОМЫ 135 мента они могут быть определены аналогично круговым (тригонометрическим) функциям гео- метрически, как длины некоторых отрезков (фиг. 35), связанных с равнобокой гиперболой jf'a — у'2 — 1, причём аргументом функции , является уд- У ^ военная пло- щадь гипербо- лического сек- тора ОАМ. Гиперболи- ческие функ- ции связаны друг с другом соотношениями sh* Фиг. 35. cth x Для любых значений (т. е. действительных и комплексных) гиперболические функции определяются посредством формул: *» X \ ,* —" X sh x = е* — е ch х = —— th x = через единственную показательную функцию е* и притом рациональным образом: ch x -f- sh x — е х, ch х — sh x — е ~ * . Значения гиперболических функций для действительных значений аргумента см. в табл. VIII на стр. 86. Графики гиперболических функций даны на фиг. 36 и 37. cthx Фиг. 36. Фиг. 37. Для всех действительных значений х имеет место ch.v>l, — l<th*<+l. При комплексном аргументе г = х + (у действительная и мнимая части функций sh z и ch z находятся при помощи формул: sh z = sh x cos_y + * cn x sin_y, sh iz — Isinz, ch г = ch x cos у 4- i sh x sin y, ch iz = cos z. Значения функций cos у и sin^ см. в табл. VIII на стр. 86. Функции sh z и ch г имеют мнимый период 2я/, функция th г — мнимый период ти- Аналитические функции sh-г и спг опреде- ляются посредством рядов: которые сходятся при любых значениях z. Ряд для функции Шг: сходится для любых действительных и ком- плексных значений г по абсолютной величине меньших-^. Эти ряды удобны для вычисления приближённых значений гиперболических функций при малых (по модулю) значениях аргумента. Формулы преобразования тригонометриче- ских функций (см. стр. 132) переходят в фор- мулы преобразования гиперболических функ- ций, если в них всюду действительный аргу- мент заменить чисто мнимым и учесть, что sin ix — i sh x, cos ix — ch x, tg ix = i th x, ctg ix = — i cth x. Например, формула sin (a + 3) = sin a cos P -f- cos a sin 0 приводит к формуле sh (a -f C) = sh a ch P -f ch a sh p. Другие соотношения между тригонометри- ческими функциями приводят, в частности, к следующим формулам: sh (a — C) = sh a cos 3 — sh 3 cos a, ch (a ± P) = ch a ch p + sh a sh 3, sh 2x = 2 sh x ch л:, ch 2* = ch2 jc -f sh2 л: = 2 sh* л: -f 1 = 2 ch* jc—1, tha+thp Cha-f Ch{J = 2ch ch a — ch 3 = (a sh - (a — 3V Обратные гиперболические функции Arsh и, Arch и, Arth и многозначны (аналогично об- ратным тригонометрическим функциям) и опре- деляются соответственно решениями уравне- ний а = sh х, и = ch х, и = th x. В области действительных значений функция Arsh a.
136 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I однозначна и может быть выражена через логарифмическую функцию посредством фор- мулы Arsh и = In (и + Y Под главным значением логарифма принято считать то, для которого 0=^<? <2л:. Функция Arch а имеет в той же области два значения: Arch и — ±1п(«-4- У и2 — 1 ) = = ±1п(а— У и?— 1). Функция Arth и имеет действительные зна- чения только при ! и \ < 1,- она может быть представлена в виде Arth и = рг ]п . ' . 2 1 — и Показательная и логарифмическая функции Простейшая трансцендентная функция ег или ехрг определяется бесконечным рядом е* = expz = lim ( 1 -f -") = V Я/ -1 | , | , ^ 1 ^ 1-2^1.2. 3^~ ••" который сходится для любых действительных и комплексных, значений аргумента z. Значения функции кх для -действительного аргумента приведены в табл. VIII на стр. 86. В области комплексных значений аргумен- та функция е? имеет мнимый период 2л/, т. е. ег + k 2™ _ ^ Л = . . . — 2, — 1, О, 1, 2, 3 . . . , что следует, в частности, из формулы е2 = ех (cos у + / sin у) (z = x -f- ly), при помощи которой можно вычислять дей- ствительную и мнимую части показательной функции. Всякое комплексное число z = х -f- iy мо- жет быть представлено в форме где | z \ = |/х2 -f- у2 — модуль числа; <р — его аргумент (см. стр. 117 и фиг. 16). Логарифмическая функция, или натураль- ный логарифм, и — In z, определяется решением трансцендентного уравнения z == eu относи- тельно ы. В области действительных значений х и у при условии .v>>0 это уравнение до- пускает единственное решение. Значения натуральных логарифмов действительных чи- сел см. в табл. VI на стр. 38. В комплексной области для любого г, не равного нулю, уравнение имеет бесчисленное множество решений, отличающихся друг от друга на числа, кратные 2л/. Таким образом In z представляет собой многозначную функцию. Используя представление комплексного числа в форме z = | z ei<f, можно предста- вить логарифмическую функцию в виде In z = In | z | + if. Первое слагаемое является действительной, а второе мнимой частями логарифма. Пример. Главное значение In (— 2) = In 2 -f- it/, так каке1п2 + Л* = 2 (cos я-f/sin ic) -—2.., Функции Бесселя Решения диференциального уравнения Бес селя называются бесселевыми функциями (уравне- ние имеет особую точку д: = 0). Решением уравнения, принимающим при х = 0 конечное значение, является функция Бесселя первого рода, порядка v (v>-0): ( __ \\ ( } 2T(v+l) 2Bv Здесь Г (v) — так называемая гамма-функ- ция (см. стр. 139). В частности, при v = 0 и v=l соответ- ствующим уравнениям удовлетворяют функции Бесселя нулевого и первого порядка, предста- вимые рядами , , \ _ i _ х^_ i х4 хв JG (,-*/ * ^ сто" "т" /о /i \о B-4-бJ _ х 1 X2 i - 1 — -г- 2D- бJ -8 Эти ряды сходятся для любого действи- тельного или комплексного значения х, при- том равномерно в произвольной ограниченной области. В случае, когда v = n-|--~- и п — целое число, функция Бесселя соответствующего по- рядка может быть выражена чергз элементар- ные функции: т.х причём Ап (—] и Вп( — ) — полиномы от \ X / \ X ' X COSJC.
ГЛ. I] ТРАНСЦЕНДЕНТНЫЕ ФУНКЦИИ И СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПОЛИНОМЫ 137 Другое решение уравнения Бесселя, линей- но не зависимое с функцией Бесселя 1-го рода, принимает в окрестности точки х = О сколь угодно большие значения. Если параметр v в уравнении Бесселя не является целым числом, второе решение урав- нения, линейно не зависимое с функцией 7V (x), представляется функцией Бесселя отрицатель- ного порядка: ^(— +И-Л' Общее решение уравнения Бесселя, если v не равно целому числу, имеет вид где С], С^ — произвольные постоянные. Если v = п и п — целое число, то между функциями Jn и J-n существует линейная за- висимость: В этом случае вторым решением уравнения Бесселя, линейно не зависимым с функцией Ja, служит так называемая функция Бесселя 2-го рода порядка п, или функция Вебера, 7=0 (л—/—I)! (х_\-п + У 2] n+j я^у1Г(я+у + 1) у-о _ m=l Постоянная Эйлера С =0,57722... (см. стр. 139). Для функции Y0(x) соответствующее раз- ложение имеет вид (З!J Функция Вебера Kv в случае нецелого v определяется формулой /v (x) COS N71 —— J_ v (^) 4 sin VTC из которой её выражение для v = л, где л — целое число, получается с помощью предель- ного перехода при v -»• л. Таким образом в случае, когда ч = лил — целое число, общее решение уравнения Бес- селя записывается в виде где С], С2 — произвольные постоянные. При малых значениях х функция Бесселя 7V (х) имеет тот же порядок, что и JKV, а функ- ция Вебера Kv (л) — тот же порядок, что и — , если N ^-0, и порядок In х, если v = 0. ;cv Между функциями Бесселя существуют следующие зависимости: -- Jn (x) = Jn_l(x) + Jn+ , (х). Те же зависимости справедливы и для функций Yn (x). Бесселевы функции 1-го и 2-го рода свя- заны соотношением Jn (x) Yn(x)-Yn(x)j'n(x)=~, левой частью которого является вронскиан (см. стр. 229) функций Jn (x) и Yn (x). Функция JQ(X) может быть представлена с помощью определённых интегралов: fife, us — 1 У0 (Jf) = — cos (x cos 6) d6. Tt i/ 0 Функция Бесселя Jn (x) (n = 0, 1,2,...) до- пускает следующее представление: 1C Jn (x) = — f cos (x sin 0 — лб) d8 7C t/ о или также Л (*) = —-( cos лб cos (x sin 8) rf8, л = 0,2,4,.. it j и it Jn (x) = — j sin лб sin (x sin 8) d6, л = 1,3, 5,.. При л> — -s-: тгх n X j sin2« 8 cos (x cos 8) d8.
138 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Асимптотические приближения для функций Некоторые несобственные интегралы, со- Бесселя: держащие под своим знаком функцию J0 (х), имеют следующие значения: [Функция <р (х) называется асимптотическим приближением функции у (х), если в этом случае пишут У (*) ~ ? (*)]• При достаточно больших значениях аргу- мента х более точные асимптотические при- ближения имеют вид sin где 5д, SB обозначают суммы нескольких пер- вых членов так называемых полусходящихся рядов (А) и (В) Пуанкаре: (A) (B) 1 32 2 1 (8*J 1 8* C-5-7J 4! C-5Р 3! (J 1 (а*L 1 *лг)з 1 \ J0 (x) cos ax dx: О \ /о (дг) sin ax dx — С/ Г sin а*/„ (лг) i x |о| > 1 arcsina \а\ < 1 -~ «<-1 При действительном значении v функция 7V (x) имеет бесконечное множество веществен- ных нулей и только конечное число чисто мнимых нулей. Каждому положительному кор- ню уравнения J^ (х) = 0 соответствует равный по абсолютной величине отрицательный ко- рень. Если v>—1, то все нули функции J^ (x) вещественны. Функции J^(x) и 7yJhl (x) не имеют общих нулей, за возможным исключе- нием х = 0. Все нули J^ (x), отличные от х = О, — простые. Между двумя последова- тельными нулями функции Jv (x) лежит один и только один нуль как функции Уч _ 1, так и функции Jv+1 (см. стр. 94). Если п = О, 1, 2 ..., то функции Бесселя Jn (x) и их производные любого порядка удо- влетворяют неравенствам: dkJn(x) Jn(x) dx* \ 1ш Относительно свойств ортогональности функций Бесселя, см. стр. 242 и 267. Другие виды функции Бесселя Функции Бесселя 3-го рода v-ro порядка, или функции Ганкеля, определяются соотно- шениями: Асимптотические приближения для Уч(х): ТС V1T \ -T —— -- T У т -кх Ti fR \ ——— J (*)• tf!2) (x) = Л (х) — / К, (л). Асимптотические приближения (см. выше) этих функций: i(x-*"-- 1\ A) . е \ 24; 1/" К 2
•гл. i\ ТРАНСЦЕНДЕНТНЫЕ ФУНКЦИИ И СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПОЛИНОМЫ 139 Бесселевы функции мнимого аргумента, или модифицированные бесселевы функции, удовлетворяют диференциальному уравнению которое получается из уравнения Бесселя при замене х на ix. Поэтому решением модифи- цированного уравнения является функция Л (ix), а также функция Л, (*) = /~~ V» (ix). Имеет место следующее разложение: /v (X) = ~Г ~~( 1-f 2Bv 2-4-Bv+- Другим решением модифицированного урав- нения, линейно не зависимым с функцией /v (х), является так называемая функция Макдональда /См (л:), которая в случае неце- лого v определяется формулой К, х} = sin Выражение функции Макдональда в том случае, когда v = п и п — целое число, полу- чается из этой формулы путём предельного' перехода при v -* п: У (л-у-1I ) ———уГ—— /=0 n+2> J n+j уг_ >" __ ^ *' т функция Макдональда /См (-г) связана с функ- цией Ганкеля Н-, (х) зависимостью: Асимптотическое приближение для функций Макдональда: DП2—1) D*2 — 32) • + ... С помощью функций Бесселя могут быть представлены решения многих диференциаль- ных уравнений, которые путём замены пере- менных приводятся к уравнению Бесселя. Например, уравнение л:т ); Zv = С, имеет решение у = х Уравнение jt2/' + A— 2их)ху' + + [0*2 — и' + 1) xz - ид: — v2] з/ = О имеет решение (д:), причём функция и (дг) — про- _у = ^ извольна. Решением уравнения dx является функция п — m-f-2' 1—т п — т-\-2 Гамма-функция По определению Интеграл, стоящий в правой части равен- ства, называется эйлеровым интегралом второго рода (см. стр. 172). Если х = п — целое положительное число, то Г(я) = (я — 1)!= t -2. . . (п — 2) (п — 1), ГA)=1, ГB) = 1, ГC. = Ь2, Г D) = 1-2.3 В точках х = 0, — 1, — 2, — 3, ... функция Г (лс) имеет простые полюсы соответственно 11 1 ,, с вычетами 1, — ^-, + -gp ~" Кроме того, Г (*)• Г A+*) = зТ'"' sin nx x k ' = 0,57722 ... — постоянная Эйлера. Если х значительно больше единицы, то In Г х К, где GI, С2— произвольные постоянные. Таблицу значений Г (х) см. на стр. 100.
МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Гипергеометрические ряды Ряд i.2T(T4-l) * называется гипергеометрическим. Функция у = Г(а, р, -у, л:) удовлетворяет диференциаль- ному уравнению Гаусса (гипергеометрическое уравнение) , —— 7р_У = 0. Общее решение этого уравнения имеет вид Решения Лежандра называются функциями Лежандра. В случае, когда п — целое положительное число или нуль, решениями являются полиномы Лежандра л-й степени: р (г, Bл-1)Bл- ^п \х) — —— п! я(я— 1) л- f-g)-1 [,»- - п(я-1)(д-2)(я-3) « -4 "^ 2.4.Bя— 1)Bл — 3) В частности, oW=l. I (Jf ) = х, С2 л 1 ~ F(a + 1 _ 7> р + 1 _ Т) 2-т, Гипергеометрические полиномы, или поли- номы Якоби, (А ?, х) = X .р+п-д- удовлетворяют диференциальному уравнению -I- которое представляет собой частный случай гипергеометрического уравнения Гаусса (см. выше гипергеометрические ряды). Вследствие этого полиномы Якоби являются обрывающимися гипергеометрическими ряда- ми. Все нули полиномов Якоби положительны и меньше единицы. Условия ортогональности 9 ' ~ч Gn(x)Gm(x)dx = 0, (Л ^ /Я). Полиномы Лежандра и Чебышева (см. да- лее) являются частными видами полиномов Gn (Р> Ч>—о~ 1;в случае/; = q = 1 получаются полиномы Лежандра; при р =Q,q = -<y — по- линомы Чебышева. 231 16 429 315 16" 693 105 16" 315 ^. ' 16' 35 Р0 (cos 6) = 1, Р! (cos 6) = cos 6, Р2 (cos 6) = ~ C cos 20 + 1), Р8 (cos 0) = -g- E cos 39 -)- 3 cos 0), P4 (cos в) = щ C5 cos 40 + 20 cos 20 -(- 9). Во всем интервале — 1 <; x -^ 1 — величина 1 функций не пре- восходит единицы; Р„ имеет л простых корней, все они расположены в интервале (-1. + 1);/>„(!) = !. —i Условия ортогональности + 1 (пфт). Полиномы Лежандра могут быть предста- влены с помощью формулы:
ГЛ. I] ТРАНСЦЕНДЕНТНЫЕ ФУНКЦИИ И СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПОЛИНОМЫ 141 а также в форме определённого интеграла: п Рп (Х) = -L f (x + Vjfl—l cos t)n dt. it J U Существует рекуррентная формула •f яР„_1(х) = 0 («=1,2,...)- Общее решение уравнения Лежандра где А, В — произвольные постоянные; Qn (х) — лежандровы функции 2-го рода. Если |jc|<l, то (я - 1) (п - 3) (п + 2) (п + 4) " 5! при л — четном и я (я + 21 4 _ ^ при п — нечётном. Если | х \ > 1, то -я-З -в-5 При д:-> + 1, со. Функции РЛ (л:), Qn (v) являются част- ными видами гипергеометрических функций (см. стр. 140). Так называемые присоединённые функции Лежандра Р\ (х) удовлетворяют соотношению (v= 1,2,...,я; я= 1, 2, 3,...). Эти функции выражаются с помощью определённого интеграла 1C = — f 71 J cos и удовлетворяют диференциальному уравнению Ряды по полиномам Лежандра см. на стр. 267. Полиномы Чебышева Полиномы Чебышева ?п (х) - ———г cos (n arccos х) 2п — удовлетворяют уравнению A — ж2) у" — дг/ 4- л'З' = 0. Условие ортогональности + 1 о dx = -.2/1-1 Полиномы Чебышева удовлетворяют рекур- рентным соотношениям. Тп-\ =0 - Т0= — -- , 7, — Эти полиномы наименее уклоняются от ну- ля на интервале ( — 1, 4- 1), в том смысле, что максимум абсолютного значения каждого из полиномов Тп на этом интервале имеет наи- меньшее значение по сравнению с любыми по- линомами соответствующей степени с вещест- венными коэфициентами и коэфициентом при высшем члене, равном единице. Все корни по- линома Тп (х) простые, они действительны и располагаются внутри интервала ( — 1, -р- !)• Ряды по полиномам Чебышева см. на стр. 267. Полиномы Лагерра Полиномы Лагерра -я = ** 2! ^~2-...) удовлетворяют диференциальному уравнению •*/' 4A— х) у' + пу = 0. Все нули полиномов Лагерра положительны. Условия ортогональности 0 (т ф п) (Л!)з (т = л) Рекуррентная формула Обобщённые полиномы Лагерра tin / (m) _ y-mex- —— ( уЛ+m „-х\ п ~ dxn ( е } удовлетворяют уравнению xyf + (m 4- 1 — х) у' 4- пу — 0.
142 МАТЕМАТИКА I РАЗ Д. 1 Условия ортогональности = 0 , (k ф /). Если от — целое число, то (-\) Полиномы Эрмита я(я-1)(я-2)(я-3) 4 ~г 2! * ' — удовлетворяют диференциальному уравнению У — 2лгу + 2пу = 0. J л (•*) m -оо I. Рекуррентное соотношение Полиномы Эрмита имеют простые нули, причём все нули действительны. Производящие функции Функции Бесселя, полиномы Лежандра, Че- бышева, Якоби, Эрмита, Лагерра представляют коэфициенты разложений по степеням г (или тригонометрических разложений) некоторых функций Р(х,г), называемых производящими функциями. 1. -и*)*" для всех значений х, г, за исключением г = 0. Как следствие +00 cos (х sin z) = У, Уя (*) cos nz, . —оо +00 sin (ж sin z) = 7j Л (•*) sin rtaf- —oo 2. ra=0 3. = 2, Та (х) Bz)«, п-О 4. л! ( — оо О <+ 0°, |г|<со). 5. 1—2 1— г л! ТРИГОНОМЕТРИЯ* Решение плоских треугольников Треугольник определяется заданием каких- либо трёх независимых связанных с ним ве- личин (длин и углов), например: трёх сторон; двух высот и угла между ними; периметра, одного угла и радиуса описанного круга и т. д. В некоторых случаях треугольник опреде- ляется при этом неоднозначно (см, стр. 143), а в иных случаях не существует вовсе. Нет, на- пример, треугольника, у которого периметр был бы в шесть раз больше радиуса описан- ного круга. Под решением треугольников понимается нахождение значений всех основных связанных с ним величин, т. е. длт-га сторон а, Ь, с и размеров углов а, р, у (фиг. 38). Определение дру- гих связанных с треугольником ве- личин (например, р, rt я„, 1а и т. д.) (фиг. 38 и 42) после этого уже не со- ставляет большого труда. Величины углов треугольника свя- заны соотноше- нием о -(- C -f Т = я. поэтому достаточно знать ещё два соотношения, например, соот- а Ъ с ношения теоремы синусов — — = — — - = — — r sin a sin р sin?' чтобы по трём известным основным величи- нам, связанным с треугольником, найти осталь- ные три. Фиг. 38. Литературу см. на стр. 320.
ГЛ. I] ТРИГОНОМЕТРИЯ 143 Все иные соотношения между основными величинами, в частности, следующие: а2 = ft2 + с2 — 2bc cos о (теорема косинусов); cos -75- (а — 0) а — i sin 1 ;1п_(а_р} Т cos-^-1 2 '"" 2 2 а = Ъ cos Y + с cos P I можно получить либо аналитически, как след- ствия теоремы синусов и равенства суммы углов треугольника двум прямым, либо непо- средственно из геометрических соображений. Решение треугольника по трём данным сторонам д, Ь, с сводится к отысканию углов посредством формул cosa = *,т. COS — = 2Ьс (s-&)(s-r) ftc be ta — - т/ fo — ^fo —с> * 2 ~~ V s(s — a) где -|c ft + с). Последние три фор- мулы удобны при пользовании логарифмами. Другие формулы, относящиеся к этому случаю, получаются соответственной заменой букв а, Ь, с, о, р, у буквами ft, с, a, g, Y. о и с, a, ft, Y, а, р (циклические подстановки). То же и во всех остальных формулах решения треуголь- ников. Решение треугольника по двум сторонам a, ft и углу между ними т может быть про- изведено посредством формул c = У a? -f ft3—2aft cos y, д sin Y 0 tg«=&. „J,... P = «—a—T. При пользовании логарифмами удобнее фор- мулы Если даны две стороны «, Ъ и угол а против данной стороны л, то треугольник решается при помощи формул . _ sin 8= sin a Решейие в этом при условии, что а решение единственно. , sin а случае возможно лишь Ъ sin а. Если а > ft, то При ft>a, а > 6 sin а с Фиг. 39. С Фиг. 40. имеется два решения (фиг. 39, 40) соответ- ственно двум значениям угла ? (см. стр. 134). ft sin a — (острый угол), = arcsin i = те — arcsin ft sin д а (тупой угол). При известных стороне а и двух углах т решение особенно просто, именно: a sin В = — - — - Sin а С= в sia т — : —— L Sin а Решение прямоугольного треугольника по известным двум сторонам или по стороне и острому углу производится использованием формул „Ъ __ „2 I »,9! I& б[». а = = ptga ft tgP' Фиг. 41. где с — гипотенуза (фиг. 41). Для определения некоторых других величин (фиг. 38 и 42), связанных с косоугольным треугольником, полезны формулы: Pa sin a ' s (s — b)(s — с)
144 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I _1 _ _ 1 1 1 Pa ha hb HC рической тригонометрии, которые в некоторых случаях оказываются более удобными для ре- шения конкретных задач, например: ha = b sin Y = с sin p = = -l/S(s-e)(A--A)(s-C), /„ = ft-fc 1 , (s — a) — ft 4- a w Малые изменения сторон и углов тре- угольника связаны с точностью до малых второго порядка соотношениями: с cos р Да 4- а ДТ = — sin Y Aft 4- sin p Ac, Да _ _Да_ _ ^ft__ Др_ _ Ac __ AY V~tg~a~"ft"~"tgl~"c~ tgY* а Да = (ft — с cos а) Дй 4- (с — ft cos а) Дс -f- 4- eft sin а Д'а. В частности, если треугольник прямоуголь- ный, то а Да + Ь Д& = с Дс, Да Дс Да . Л, 0 Др —— = — 4- —— , Да = tg a Aft — 2а —^— . а с tg а ь sm 2а В этих формулах Да, Др и Ду выражены в радианном измерении. Решение сферических треугольников Сферический треугольник образуется на сфере дугами трёх больших кругов. Длины его сторон при радиусе сферы, равном едини- це, обозначаются в дальнейшем буквами a, ft, с. Они являются мерами углов между радиу- сами сферы, проведёнными к соответствующим вершинам сферического треугольника. Углы при вершинах сферического треугольника, обозначаемые в дальнейшем через a, p и Y. являются мерами двухгранных углов между плоскостями больших кругов, дуги которых образуют треугольник. В отличие от плоских треугольников сферический треугольник может быть определён любыми тремя из шести основ- ных элементов о, ft, r, a, p, YI так как углы при вершинах уже не связаны друг с другом каким-либо соотношением. Остальные три эле- мента могут быть определены посредством следующих трёх основных соотношений между сторонами и углами сферического треугольни- ка (углы а, Р и Y противолежат сторонам a, ft и с и не превосходят ^): sin b sin г. sin у (теорема синусов), cos a — cos b cos с -f- sin b sin с cos а (теорема косинусов). Как следствие этих трёх соотношений могут быть получены многие другие формулы сфе- cos a = — cos р cos у + sin p sin Y cos a, cos a sin b — sin a cos b cos f + sin ccos a, ctg a sin b = sin у ctg a 4- cos у cos ft, cos a sin p = sin Y cos я — sin a cos fi cos c, ctg a sin C = sin с ctg a — cos с cos (i, sin — = т Г_cos g cos (°—а) 2 ~~ V sitTpslnT COS ^r- a^ _ 1/"cos (a — P) cos (g.— т) 2 ~~ r sin p sin т a /" sin E — ft) sin (s — c) sinT=V ~ sin ft sin с s = - (a + b -f c), COS-K- = ^sinssin (s—a) sin b sin с Все формулы допускают циклическую за- мену букв a, b, c, a, p, Y соответственно на буквы ft, с, a, p, Y, « и на с, а, #, у, а, р. Площадь сферы, ограниченной сфериче- ским треугольником, пропорциональна превы- шению суммы его углов a, p и Y над двумя прямыми, т. е. F = e#2, где R — радиус сферы; е = а + Р + Т — к ~~ сферический избыток, величину которого можно определить по формулам: ctg 4 ct§ ~~ ~ C°S T sin - .= |/tg 1. tg -i (* - a) tg A tg - I* - Если один из углов сферического треуголь- ника, например Y. прямой, то основные фор- мулы принимают вид sin a = sin с sin a, sin ft = sin с sin p, cos с — cos я cos ft. Из них можно вывести ряд новых формул, например: л cos a , cos с = ctg a ctg p, cos a = -—-= , cos ft = sin a , tgc Определение основных элементов пря- моугольного (Y = 90J) сферического тре- угольника, т. е. кате- тов a, ft, гипотенузы с и углов a, p (фиг. 43), по данным двум элементам производится согласно Фиг. 43. формулам табл. 5.
ГЛ. I) ТРИГОНОМЕТРИЯ 145 Таблица 5 0 Ч a, b а, с Ь, с а, а »,р а, Р ft, о с, « *. Р «, Р а а а cos с cos а = —— г cos ft а sin о= — -тг- tg Р а **** tg a — sin ft tg а * sin а = sin с sin a tg а = tg с cos p cos p COS 6 = — : —— sin а , ft . COS С cos ft= ——— cos a ft *** sin b= — — tg a ft tg ft = sin a tg p * tg ft = tg С COS a ** sin ft = sin с sin P cos а cos a= —. — и sin p с cos c = cos a cosft с f *** . sin a sin с — , sin а sin ft sin с = —. — - sm p cos p **** tgft tg с — — - —— ь COS а С с cos <: — ctg « ctg p а tga tg 0 = -4—— sm ft * , sin a sin а = — : — sin с tgft cos a= -~ — tgc а COS p sm а = —— ~ cosft cos 9 = cos о sin p * a ctg а = cos с tg p а P tgft tg P = -т - —— s ^ sm а tgc ** I0 sin ft sin p = — -. — sm с , „ cos а Sin P TT ———— - cos a 3 P cos p = cos ft sin a ctg p = cos с tg a ? * Примечание Два катета Катет и гипо- тенуза Катет и про- тиволежащий угол Катет и при- лежащий угол Гипотенуза и один из углов Два угла * Если а > 90", то а > 90° и обратно, если а < 90', го « < 90°. ** Если Ъ > 90°, то Р > 90° и обратно, если Ь < 90°, то Р < 90е. »** Возможны два треугольника: либо Ь > 90% с > 90°, либо b < 90°, с < 90". •*** Возможны два треугольника: либо а > 90°, с > 90°, либо а < 90е, ? < 90°. Определение основных элементов косо- угольного сферического треугольника. Если известны стороны а, & и с, то по формуле T-/- sin (g — b) sin (s — с) sin 5 sin (s — a) и аналогичным ей (получаются циклической заменой букв) находятся углы треугольника а, Р и -у. противолежащие соответственно сто- ронам а, Ь и с. Если известны три угла а, $ и f, то сто- роны а, Ь и с определяются посредством фор- мул вида — COS 0 COS (g — a) COS (s — P) COS (a — f) ' sin a — b •+ tg . a+ sm — 2s*T. cos cos sin « + sin g Случай известных с, *, у (две стороны и угол между ними) и случай известных а, 3 и т (сторона и прилежащие углы) сводятся к двум предыдущим, если предварительно соответ- ственно использовать формулы CCS COS a — b a-\-b T g* a-\-b a — Ь —j- + —2~ q-f ft g — ft Если известны два угла а, Р и сторона а, противолежащая первому из них, то следует определить сторону Ь из соотношения sin b = sin a sin Р sin a 10 Тем 1, кн. I
146 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I при этом возможны два значения Ь. Далее последовательно определяется угол у и сто- рона с из формул cos a + b cos —2~- — cos о cos (a — у) COS (a—a) COS (a—J3) Случай известных двух сторон a, b и угла а против первой из них может иметь два, одно или ни одного решения, в зависи- мости от соотношения величин a, b и a (аналогично соответствующему случаю пло- ского треугольника, см. стр. 143). Элементы 3, с и у определяются последовательным ис- пользованием формул sin В = sin b sin а sin a cos to ——!—— 1S 9 » cos COS При этом, если а^> b, то должно быть о>р и если а + &>180°, то а+р> 180°. Аналогично, если а < Ь, то а<^ и если а + b < 180°, то и а -f P < 180°. Малые изменения сторон и углов сфери- ческого треугольника связаны соотношениями: Да = cos Р Дс -f- cos -у Д& + sin & sin Т ^а> Да = — cos b Ду — cos с Др — sin P sin с Да, ctg fe Д& — ctg с Дс = ctg р ДЗ — ctg 7 Ду.' sin у Д? — sin а Д g = sin р cos а Дс -j- + sin b cos 7 Да, которые справедливы с точностью до малых второго порядка. ДИФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ* Предел переменной величины. Постоян- ная величина а называется пределом перемен- ной величины у (lim у = а), если в процессе изменения последней абсолютная величина разности у — а становится и при последующем изменении продолжает оставаться меньше лю- бого наперёд заданного положительного чи- сла е, сколь бы мало оно ни было. Тот же факт выражают иначе, говоря, что у стремится к а (у-* а). Бесконечно-малая величина. В том слу- чае, когда пределом переменной у является нуль, переменная у называется бесконечно- малой (lim у = О или у -> 0). Бесконечно-большая величина. Если пе- ременная у в процессе своего изменения ста- новится и продолжает оставаться больше лю- бого наперёд заданного числа, сколь бы велико оно ни было, то говорят, что у стремится (устремляется) к бесконечности (положитель- ной) и называют переменную величину у бес- конечно-большой (lim у = оо , или у -> оо). Если, начиная с некоторого значения, пере- менная у становится меньше любого наперёд заданного отрицательного числа, то говорят, что у стремится к отрицательнэй бесконеч- ности. Порядки бесконечно-малых и бесконеч- но-больших величин. Порядки бесконечно- малых и бесконечно-больших величин разли- чают в том случае, когда эти переменные из- меняются не независимым образом. Если принять, что переменная а является беско- нечно-малой первого порядка, то переменная Р называется 'бесконечно-малой порядка k при ? условии, что отношение-^- не стремится к а* бесконечности и предел этого отношения ра- вен некоторому числу А, отличному от нуля, т. е. lim А = А. Переменная р, по сравнению с перемен- ной а, является бесконечно-малой более высо- кого порядка, если lim -i = 0. о-)-0 « Порядок бесконечно-большой величины a больше порядка бесконечно-большой вели- чины р, если lim JL = 0. о -> оо а Если порядок а принят за единицу и lim 4 = Л^О, а -> оо <*й ^ то порядок бесконечно-большой величины р равен Л. Примеры. 1. lim а ->0 a sin а k ak, поэтому бесконечно-малые а и {3 «- a sin а k имеют один и тог же порядок (а и k — заданные постоянные). -» 0 и следовательно 3 = 1 — CMS а является бесконечно-малой второго порядка по сравнению с а. 3. Величина р = tg a — sin а имеет третий порядок малости по сравнению с «, так как * Литературу см. на стр. 320.
ГЛ. 1] ДИФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ 147 Основные формулы теории пределов lim(y + z -f ... -f 0 = Нт-У + + \\rnz + ... + Нт? lim (у -г ... ?) = lim^'lim z ... lim *, lim 1- = limj lim г если lim z ф 0. Некоторые предельные значения lim ax = 1, lim — т = О, lim _^_ = 1, lim —s— = l- Д-->0 Х *_»0 X lim г, -Э-оо lim [1+— I =e*, lim = е ='2.71828... П -> со ах — Jim ^——*~ = In a; lim —-^ = 0 (и > 0), lnfex lim дг -> оо х' lim f. lim e X-+Q X , Hm in~=l, lim п\ п-*°оппе-п у п (формула Стирлинга); 2-4-6... 2л ]/ 2л 1-3-5. .. Bл (формула Валлиса). 1) 2 1 2л Функция. Переменная _у называется функ- цией переменной х, определённой на отрезке а^х^Ь или в промежутке а<^х<^Ь, если каждому значению х из указанного отрезка или промежутка поставлено в соответствие одно (однозначная функция) или несколько значений (многозначная функция) переменной у. Отрезок а^х^.Ь, или промежуток а<^х<^Ь, называется областью существования функции. Для обозначения отрезка или замкнутого про- межутка а^д-;^& существует символ [а, Ь\; промежуток или открытый отрезок а<^х<^Ь обозначается символом (а, Ь). Для обозначения функциональной зависи- мости в охарактеризованном выше смысле служит символ у = f(x) [вместо буквы / мо- жет быть поставлена и любая другая, например у(х)]. Значение функции, соответствующее определённому значению аргумента х— а, обо- значается посредством ](а). Аналитический способ задания функций Указывается некоторая формула, т. е. опреде- лённая совокупность знаков уже известных (определённых каким-либо образом ранее) функций и знаков алгебраических и иных опе- раций, которые нужно произвести, чтобы по значениям переменной х в определённом, ука- занном заранге, промежутке её изменения по- лучить значения функции у = f(x). Элементарные функции Степенная функ- ция и полином. Если одна и та же формула служит для определения функции во всей об- ласти её существования и эта формула объ- единяет конечное число знаков алгебраических операций и знаков так называемых элемен- тарных трансцендентных функций: тригономе- трических (прямых и обратных), показательных и логарифмических, то определённая таким образом функция называется элементарной. Функция, определённая формулой у = Аха (а и А — любые вещественные числа), носит название степенной. Полиномом называется линейная комбина- ция степеней переменной х с целыми поло- жительными показателями степеней, т.е. алге- браическая сумма соответствующих степенных функций. Рациональная функция. Частное двух полиномов называется рациональной функцией. Степенные функции с целыми положительными показателями степеней можно считать част- ными видами полиномов, а полиномы—частны- ми видами рациональных функций. Алгебраическая функция. Функция у(х) называется алгебраической, если её значения получаются путём решения некоторого алге- браического уравнения относительному с коэ- фициентами, являющимися полиномами от пе- ременной х. Все функции, формулы которых содержат только символы алгебраических опе- раций над независимой переменной х (вклю- чая и извлечение корней с целым показателем корня), являются алгебраическими. Все не ал- гебраические функции называются трансцен- дентными. Периодическая функция. Функция y—f(x) называется периодической, если при любых значениях аргумента х имеет место равенство j(x + /) — ](х). Наименьшее из чисел /, обла- дающее указанным свойством, называется пе- риодом функции. Пример. г/=зш ш ж—периодическая функция с пе- 2тс риодом — . ш Монотонные функции. Функция у = 1(х) называется монотонно-возрастающей, если её значения связаны неравенством f(x^)^>f(Xj) при любых двух значениях аргумента xt и ху из области существования функции, причём Х2>ДГ]. Если при тех же условиях f (x2) <C/(ri)» то функция называется монотонно - убы- вающей. Непрерывность. Точки разрыва первога и второго родов. Функция у =f(x) называется; непрерывной при значении х — дг0, если при стремлении к нулю разности л:—XQ одновре- менно стремится к нулю и разностьf(x)—f(x0). Функция может быть непрерывной при вся- ком значении х на отрезке [а, Ь\, определяю- щем область её существования, и тогда она называется непрерывной на отрезке. Значение д; = дг0, при котором у = f(x) не является непрерывной, называется точкой раз- рыва.
148 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Предельным значением функции, при зна- чении х—а аргумента, называется число L, к которому стремятся значения функции, когда значения аргумента стремятся к пределу я, не принимая этого значения. Это обстоятельство отмечается символической записью Нт *-> а = L. Подобным же образом определяется пре- дельное значение функции, когда аргумент стремится к бесконечности. Если функция f(x) непрерывна при х = а, то при этом значении аргумента существует определённое предельное значение /_ этой функ- ции, совпадающее со значением /(«): В точке разрыва функции предельное зна- чение либо вовсе не существует, либо не со- впадает со значением функции в этой точке. Если в точке разрыва х = а не существует предельного значения функции /(х), то могут существовать так называемые предельные значения функции справа и слева, обозначае- мые посредством f(a + 0) и f(a — 0), т. е. пределы, к которым стремятся значения функ- ции } (a -f Л) и / (а — h), если величина Л стремится к нулю, оставаясь положительной и отличной от нуля: Да + 0) = Нт Да -f- Л), Если при х = а оба предела существуют и по крайней мере один из них не совпадает со значением функции /(а), то говорят, что при х — а функция имеет точку разрыва пер- вого рода. Функция имеет при х = а точку разрыва второго рода, если не существует по крайней мере одного из предельных значений функции— предельного значения справа или предельного значения слева [в частности это имеет место, если функция стремится к бесконечности в окрестности точки а, т. е. если по крайней мере одно из значений функции f(a + Л) или /(а — Л) стремится к бесконечности, при без- граничном уменьшении положительной вели- чины Л]. Примеры. 1. Функция, определённая при] х |>0 фор- мулой у = -—' , имеет при дг«=0точку разрыва первого рода, какое бы значение эта функция ни принимала в са- мой точке X; при этом y(+Q)—+l, .у (-0)-= —1 2. Функция _у=———- имеет точки разрыва второго рода лг=±1. 3. Функция, определённая при | х \ > 0 формулой у — sin — , имеет при х**0 точку разрыва второго рода, какое бы значение функция ни принимала в са- мой точке лг •» 0. Функции многих переменных. Перемен- ная z называется функцией независимых пе- ременных х и у, определённой в некоторой области изменения этих переменных, если ка- ждой совокупности значений х, у из этой об- ласти поставлено в соответствие одно или несколько значений переменной г. Функция z — f(x, у) называется непрерыв- ной при системе значений х = *0, у=у& если при одновременном и независимом стремлении к нулю разностей х — х$ и у — у0 стремится также к нулю и разность f(x,y) — f(x0, УО). Диференцируемость. Производная. Функ- ция у = /(х) называется дкференцируемой при значении х$ аргумента, если существует пре- /(*)— /С*о) дел отношения -^—^ —— ^—^- при стремлении х — XQ разности х — х0 к нулю. Производной от функции у = j(x) назы- вается функция, значения которой равны выше- указанному пределу отношения для всех зна- чений лго» при которых этот предел суще- ствует. Производная от функции y = f(x) обозначается посредством dx dx - lim = Л* Операция отыскания производной для за- данной функции называется диференцирова- нием. Всякая функция, имеющая производную, непрерывна, но обратное не всегда имеет место. Значение величины производной у' при значении х аргумента функции равно тангенсу Фиг. 44. угла наклона касательной к графику у =f(x) в точке с данной абсциссой х (фиг. 44). Производные от некоторых функций 1 21/ (In*)' = —, -, (sin х)' = cosjc, xln я' (cos*)' = — sin*, COS* sin х \cos х sin x_ COS2*
ГЛ. 1] ДИФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ 149 (In sin л)' = ctg x, (In cos x)' = — tg x, ___!_ ~ sin x ' (arcsin x)' =• (агссозл')' = - 1 1 Vl-A-2' 1 ' A' -j- л л2 (sh x)' = ch л:, (ch*)' = sh.*, (cth A:)' = v ' (th x)' = v ' Правая и левая производные. Непрерыв- ная функция /(дг), при определённом значе- нии аргумента х = х0, может не быть ди- ференцируемой в указанном выше смысле. Однако при том же значении аргумента могут существовать так называемые правая и ле- вая производные, обозначаемые посредством /'(л-0-{-0)И f(x0 — 0) и определяемые как пределы, к которым стремятся отношения Л — Л если величина h стремится к нулю, оставаясь при этом положительной. В этом случае график непрерывной функции имеет так называемую угловую точку, абсцисса которой равна х0. Кусочногладкая кривая. Кривая назы- вается кусочногладкой, если она имеет конеч- ное число угловых точек; при этом угол накло- на касательной к кривой является непрерывной функцией абсциссы точек кривой во всех про- межутках изменения абсциссы, соответствую- щих участкам кривой между угловыми точ- ками. Производные высших порядков. Второй производной функции называется производная от производной и обозначается посредством = / ), третьей производной — производная от второй производной; вообще п-н произ- водной называется производная от (п — 1) - и производной и обозначается посредством dnv _^_ — yin) (jr). Производные четвёртого и более высокого порядков часто обозначаются рим- IV ской цифрой без скобок, например / (лг). Теорема Ролля. Если функция y—f(x) равна нулю при х = а и x = b, непрерывна при всех значениях х на отрезке [а, Ь] и во всех внутренних точках этого отрезка имеет производную, то последняя по крайней мере при одном значении х из промежутка (а, в) будет равна нулю. Формулы конечных приращений. Если функция у = f (х) при всех значениях х на отрезке а^.х^.Ь непрерывна и имеет в про- межутке а <^х < b производную, то можно все- гда найти такое значение х = с из указанного промежутка, чтобы имело место равенство (формула Лагранжа) f(b)-f(a) = (b-a)r (с). С геометрической точки зрения это озна- чает, что на графике функции у =f(x) суще- ствует точка с абсциссой с, в которой каса- тельная к графику параллельна хорде, соеди- няющей точки с абсциссами х = а и х = Ь. Формула Лагранжа является частным слу- чаем следующего более общего равенства (формула Коши): f(b)-f(a) _f(c) ?(*)—? (*) <Р'(<0' где а < с < b и функции / (х) и ? (х) при а^х^Ь непрерывны и имеют производную в промежутке а <^ Правило Лопиталя [раскрытие неопреде- лённостей -= и — J. Если f(a) = (р (а) = 0 или если f(x) и tp (x) одновременно стремятся к бесконечности при стремлении х к а, то 11т/(-*)-Пт /'(•*) при условии существования предела правой части равенства. В случае, когда /' (а) = у' (а) = 0 или когда /' (х) и <р' (х) стремятся при х— *а к бесконечно- сти, предел указанного отношения равен пределу f"(x) отношения н , если он существует, и т. д. Правило Лопиталя действительно также в том случае, когда ищется предел отношения -,-L при стремлении аргумента х к беско- нечности, если функции / (х), у (х) либо одно- временно стремятся к бесконечности, либо имеют одновременно предельные значения, рав- ные нулю, когда х стремится к бесконечности. Путём предварительных преобразований и применения затем правила Лопиталя могут быть раскрыты неопределённости (т. е. най- дены соответствующие пределы) следующего вида: Неопределённость вида оо — оо, путём пред- варительного преобразования: Неопределённость вида 0 • оо с помощью преобразования
150 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Неопределённости вида 0°, 1°° , оо" приво- дятся к предыдущему виду с помощью лога- рифмирования: если то Таким образом, если будет найден предел логарифма рассматриваемой величины, после- дующее потенцирование приведёт к раскры- тию и этого рода неопределённостей. Примеры. ,. llm iz±ZEZ _ х -> О Ь — lim tg.v — x n ,• л ,• Л 3. hm —— = Hm —————— x ->oo ex x -»oo ex m(m - 1) дгт — 2 .= hm —-—————————— = hm X ->oo e-*7 = 0. 4. lim In jr J. lim — ——т = lim L _L lim Xх = 1, так как lim \nxx дг-юо дг-^-схз 1 \a x = Q. Формула Тейлора. Если функция^ = /(.v) и её первые п производных непрерывны на отрезке а ^ х ^ b и, кроме того, в промежутке а < х < ft существует (л -f- 1) ~я производная этой функции, то где Р„ — остаточный член, выражающийся в различных формах, из которых наиболее употребительной является форма Лагранжа: /?n = V + 1)(c) (а<с<Ь). Здесь значение /" + J) (с) неизвестно и по- этому точное определение / (Ь) по значениям функции и её первых производных при х = а невозможно. Можно, однако, вычислять / (Ь) приближённо, суммируя первые п -f- 1 слагае- мых правой части формулы Тейлора и оцени- вая величину отбрасываемого остатка Rn путём замены неизвестного значения производной (п f 1)-го порядка /" + ^ (с) максимальным по модулю значением этой производной, которое она принимает на отрезке [а, Ь]. Интегральная форма остаточного члена. Формула Маклорена где остаточный член в форме Лагранжа .я+1 0<8<1. Числовые ряды. Если бесконечная число- вая последовательность аг, о2,..„ аП1... обладает тем свойством, что существует предел суммы п 2> cik ПРИ безграничном увеличении числа п её членов, то выражение а^ +• йг + а3 4- ••• + -f- ап + ... называется сходящимся числовым я оо рядом, a lim V а^= ^,afe = А — суммой ряда. Необходимый и достаточный признак сходимости Копти. Ряд сходится в том и толь- ко в том случае, если при любом наперёд задан- ном е, сколь бы мало оно ни было, можно найти такое число п, что при произвольном т будет иметь место неравенство '•••>an + m\<^s" Признак сходимости и расходимости Да- ламбера. Ряд сходится, если ряд расходится, если lim л -* о а п + 1 1; 1; в слу- чае, когда lim а, ношение п, аг = 1 и при любом п от- а 1, ряд расходится; в осталь- ных случаях, когда • •••• = 1, требуется дополнительное исследование для того, чтобы судить о сходимости ряда. Признак сходимости и расходимости п Коши. Если lim T/"on<Cb TO ряд сходится, п->со п _ если lim ]/"«„>!, то ряд расходится; если п>оо п _ п _ lim 1/tf/, =- 1 и |/"ол > 1 при любом /?, то ряд п-^оо расходится. Во всех прочих случаях, когда п _ lim ~У~ап — 1, для суждения о сходимости Я->(Х> ряда требуется дополнительное исследование.
ГЛ. I] ДИФЕРВНЦИАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ 151 Признак сходимости рядов, члены кото- рых имеют чередующиеся знаки. Ряд  + Й2 + ••• + #л -f- ••• с знакочередующимися членами сходится, если 1) i — ^—. < 1 при лю- бом п и 2) Нт | )п] = 0. то Абсолютно-сходящимся рядом называется сходящийся ряд GI -f- а2 + • • • + ап 4 . . ., если одновременно имеет место сходимость ряда \а\\ + N + • •• + \ап\ + ••• Функциональные ряды. Если задана беско- нечная последовательность функций ф_ t (х), ф2 (х),. . ., фя (х),. . ., обладающая тем свойством, что при любом фиксированном значении аргу- мента х = жг, на некотором отрезке [а, Ь], числовой ряд ф, (х}) 4- ф? (х:) 4- ... 4- Фл С*]) + - сходится, то выражение ф/j (х) + ф3 (•*) + — 4- 4- Фп (*) + • • • называется сходящимся на от- резке [а, &] функциональным рядом, а Ига /7->00 V b Л" называется его суммой. Сходящийся функциональный ряд назы- вается равномерно сходящимся на [а, Ь], если при любом заданном числе е, сколь бы мало оно ни было, можно определить тахое число л, что при произвольном целом положитель- ном т неравенство |Фл(л') -f <\>п +1 (х) -f . . . -f- + 'т*л + т (х>\ ^ ? будет иметь место для любого значения х на отрезке [а, Ь]. Сумма равномерно сходящегося на [а, Ь] функционального ряда, члены которого ф\ (х), Ф2 (х),... являются непрерывными функциями на отрезке [а, Ь], представляет непрерывную функцию / (х) = резке. на том же от- Если ряд ф/! (ж) -f Ф2 (лг) -Ь ... сходится рав- оо номерно на отрезке [а, Ь] и \ Фл (^) = / (je), я =1 Если, кроме того, ряд Ф^ (.г) -f сходится равномерно на [а, Ь], то + л=1 Степенные ряды. Частный вид функцио- нальных рядов представляют так называемые степенные ряды, т. е. ряды вида д0 +- ^ а,(х — «) + а2(дг-аJ 4- . .. + ^(*-«)я 4- 4- ... (а& «i>.., пп> • • а — постоянные), все чле- ны которых являются степенными функциями от разности к — а (в частности может быть а = 0). Если при безграничном увеличении числа членов формулы Тейлора или формулы Мак- лорена остаточный член Rn стремится к нулю и получающийся при этом степенной ряд 2! fc^tf /<"> (.) + сходится в некотором промежутке (У, fi) изме- нения аргумента л% то сумма этого ряда пред- ставляет функцию f (х) в этом промежутке: /М- Разложения некоторых функций в степенные ряды --4-... (_со<лг<- -1 + JL, *2 — 1 -г -т— 4- 1 1-2 .У2 1-2 1-2-3 _j*l_ ~blF ( — оо < JT <-f oo) shx = 1 + In a _(ln_aJ ~T2~ 1-2-3-4 5 (In aK 1-2-3 ( —oo<je <4~ oo) ••• ( — оо<лг<4-ос) .V34--
152 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I. "vM=21" In 1-2-3..: т ""/п' m m + l „_m_i - + - + -+... (*>1 илилг<-1) 1 1 _ 1 _ 1 1-3 1-3-5 , ЬЗ-5-7 4 F "" 1* + ~етд:2~ 2-4-бЛ + 2.4-6-8 ^ -1— ' + **— ^+ -^ ^ 23.4-5 у Ь23.4 ~ 1-2.34. 5-6 + 1 jc3 , 1-3 л* . 1-3-5 xi . ,, , .-,4 arcsinx = ж-f к--^Г + o-r-?~ + Q-TTA ~T~ ~r *** tl^l^v
ГЛ. 1] ДИФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ 153 Частные производные. Функция от многих переменных, при фиксированных значениях всех независимых переменных, кроме одной, может рассматриваться как функция от этой одной переменной. Её производная по этой переменной называется частной производной исходной функции от многих переменных. Если, например, z ~ f (x,y) представляет функцию от двух переменных х и у, то при фиксиро- ванном значении переменной у можно опреде- лить частную производную от z по ж. Эта част- ная производная в свою очередь может рассма- триваться как функция от двух переменных х, у и диференцироваться частным образом по этим переменным. Первые частные производные обозначаются посредством символов дг df(x,y) д дх дх ду ду ду При диференцировании первых частных про- изводных получаются четыре частные произ- водные второго порядка, обозначаемые посред- ством —— Т = / у-Г» i J V V * •*^* _ f' _ f —Jvx — JV дхду — Jxv — /. XУ^ -/ =/ ~ J J yv УУ xy и fyjf не- дудх Если смешанные производные fx прерывны, то f"Xy=fyjc при всех значениях независимых переменных из области, где эти производные непрерывны. При непрерывности частных производных порядка п значение смешанных производных того же порядка зависит только от числа диференцировании по каждой из независимых переменных, но не зав иол от того, в каком порядке производится диференцирование. Пример. Пусть и = — —— ; если перемен- Vx* + у3 + г* иые х, у, z не равны одновременно нулю (в этой точке функция терпит разрыв), то ди_ = _ _____* дх~ д*и _ д*и_ дхду ~~ дудх Зху (х> 4- >• + 2») '/•* Диференциал. В выражении полного при- ращения диференцируемой функции у = / (х) = /'(л-)Дл- + е (при изменении аргумента на ДАТ) часть приращения /"(лг)Дл- = dy является главной и называется пер- вым диференциа- лом функции. При стремлении Д* к нулю величина е фиг- 45> будет бесконечно- малой более высокого порядка по сравне- нию с dy. Ау = Д^-г У yf/XJ -. ——— x — » ДА:) A dx — f(x Ц *- В частном случае для у = х имеем dx = = ДА:, поэтому dy=J'(x)dx. Производная функции равна отношению ди- ференциалов dy и dx. Геометрический смысл диференциала пояс- няется фиг. 45. Диференциалы высших порядков. Ди- ференциал л-го порядка определяется как ди- ференциал от диференциала порядка п — 1. Диференциал аргумента считается при этом постоянным. Таким образом сР-у = f (Х) ^л-э,..., dny = /я> (х) dxn. Диференциал л-го порядка dny является бес- конечно-малой л-го порядка по сравнению с диференциалом dx, если последний стремится к нулю. Производная сложной функции. Пусть y=f(u) и « = ср (А:). Функция у =/[? (х)] = = у(х) называется в этом случае сложной функцией переменной л:; = Нт dyda = = + 3/' (и) f (х) f' (х) + /' (и)-f (х). Диференциалы сложной функции. Если у = / (и) и и = и (х), то dy = /' (и) da, &у = /' (и) d*u+fr (и) du\ d*y =// (и) сРи + 3f (a) d*udu +/" (и) du*. Цепное правило диференцирования сложных функций. Если y=f(u), u = g(v), v = <р (w), w — | (x), то dy_ Пример. ~ In sin +x* = sin V |/ 1 -f jrctgl Диференцирование функций, заданныл параметрически. Если y=f(t), x = <f (t), то dx Пример. cos3 1, у —а sin11/ * + у ф; — За sin" t cos t <l«t "" За cos3 /sin/ s|njf_ cost
154 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Диференцирование обратных функций. Если у = / (х) и х = у (у) являются взаимно обратными функциями, то СУ) = 77 1 /00 = - Г (*) [Г (-O ,т t.,\ _ _ __>_'_ I " ^у' ~ \fi (rW~ Г fi Диференцирование неявных функций. Если функция задана уравнением dy_ dx dF _ dy dx2\dy j dxdy dx dy \дх 2~ /д/7\з Vc Случай /(.v) = <p (y): dy _ /"' (x) dx V'OO Производная от сложной функции двух и более чем двух промежуточных пере- менных. Если_у = f(u, v, w), причём и = и(х), V = V (х) W — W (А"), ТО dv dx df du dudx dj dv df dw dv dx cto dx ' Если переменные и, v, w,... являются функ- циями одной независимой переменной, то 1. (аи)' = аи1 (а— постоянная). 2. (и -\- v -f- w + ...)' —и' -f- v1 -f w'-f-...(чи- сло слагаемых конечно). 3. (avI = uv1 -f va!. л , \, /"' I V . W' , \ 4. (uvw ...)'=— -j- — -f — -f • • • uvw... 4 \u ' v w J (число сомножителей конечно). u'v — uv' Линейная часть приращения функции, являющаяся главной его Частью, обозначается посредством du и называется полным дифе- ренциалом функции и (х, у, z). Таким образом Ди — du -f ?P- Если функция диференцируема в точке (•*о» >'0' го)« то постоянные А, В, С всегда оказываются равными частным производным du du du 3— , -3—1 з~ в этой точке и, следовательно, dx dy dz ' du . , du . du du = -^— Д v + rr— Ду + -s— Д,г. ox dy as В соответствии с определением диферен- циала dx — Дл1, dy = Д^, dz — Дг. 6. (uv)' = nv ~ (ги1 + v'u In и). Полный диференциал. Функция и(л-,^, г) называется диференцируемой в точке {^о,^, г0), если её полное приращение Ди =- и (х -f- ДА, у -+ Ду, г -f- Д г) — и (х, у, г) может быть пред- ставлено в форме Дц = А ДА + ^'Д_у -f С Дг -i- + sp, причём А, В и С—постоянные, ДА, Ду, Дг — произвольные приращения независимых переменных, р = "[/"(Д^J + (Ау)М- (Дг)^и ? -^ О при р -^ 0. Поэтому ^ ди ^ rfU = -^— rfA1 du 5; + ^. Пример. Если «= \nVrxa ~ С геометрической точки зрения, если функ- ция z — f(x, у) диференцируема в точке (А-О,'УО), то существует касательная плоскость в точке (А-О, ^0' 2о) к поверхности z — f (х, у), причём Достаточное условие диференцируемо- сти. Если функция и = F(x, у, г) имеет част- du du du ные производные -^ — , -^— , -^~ в некоторой окрестности точки (А"О, у& г0) и производные непрерывны в этой точке, то функция дифе- ренцируема в точке (А-О, у0, г0). Формулы, аналогичные вышеприведённым, имеют место для функций многих перемен- ных, с любым числом независимых переменных. Производная по направлению. Производ- ной функции и = / ( с, у, z) в точке М (х, у, г) по направлению /, которое имеет отрезок ММ', называется предел lim ЖЖ' /(дг+pcosa.j f(M')-f(M)_ О ММ' /,z) : lim p-0 ди Здесь а, р, у — фиксированные углы, обра- зуемые отрезком ММ' длиной р с осями ко- ординат. Если функция /(г, у, г) диференцируема в точке М (х, у, г), то она имеет в этой точке производную по любому направлению /, причём df^df_ dl dx , df COS a f ^— COS df л- cosf. Полные диференциалы высших поряд- ков. Полным диференциалом второго порядка функции и (х, у) называется полный диферен- циал or её полного диференциала. Так d*u (х, y) = d (du) = rax* + 2 sdxdy + idy"*, где г — -=.- S = dxdy
ГЛ. I] ДИФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ 155 Полным диференциалом п-го порядка назы- вается полный диференциал от полного дифе- ренциала порядка л — 1. При последовательном составлении дифе- ренциалов более высокого порядка.прираще- ния dx, dy, dz независимых переменных х, у, г считаются постоянными и одними и теми же. Выражение диференциала п-ro порядка для функции и = f(x, у, г) может быть предста- влено символическим равенством вида dnu д ^ , д •з- dx + т- дх т ду , , s dy + -$- dz * ^ dz означающего, что после формального возведе- ния в п-ю степень трёхчлена, стоящего в скоб- ках (рассматривая при этом символы д, дх, ду, дг как некоторые количества), следует затем полученную таким способом диференциальную операцию применить к функции /. Частные производные сложной функции Если w = f (и, v, О, где и = и (х,у, z], v — v (х, у, z), t = I (x, у, г), dw . w(x + &x) — w(x) T°aI=A1lI"o——^—— при фиксир°- ванных значениях остальных независимых пе- ременных у, z. dw __ df да . df dv df dt дх ~~ ди дх* dv дх * д? дх ' д^_д/_ди^ df_dv_ df dt ду ~~ ди ду dv~dy *"дТду ' djw_df_ да . df dv df д^ dz ~ да dz* dv dz ~*~ dt dz ' Пример. w=f(u, v, t, у) =у In H- cos v, где и= — , v = х*+у*, t-sinx, x и у — независимые пе- ременные. В этом случае по указанным формулам -3- дх 1 , t . = — 4-е (cos v cos .v — 2 x sin v), ' dw / •3- = In a — 1 — 2v<? sin v dy Полный диференциал сложной функции. Формула Лейбница. Если функции w — / (a. v), и — у(х, у, z), v — ф (х, у, г) днференцируемы, то dw , , dw . , dw = д— dx -f 5- dy + 3- dx dy J дг df . , df . = jf- du -f ~- dv, ди dv где полные диференциалы функций и и v . da . , da . du . du = -5— dx + 5- dy -\-^- dz, дх dy -^ dz , dv . , dv , , dv . dv = -=- dx + 5- dy + v- dz. dx } dy ^ dz Полные диференциалы второго и более вы- сокого порядков сложной функции w = J (a, v), где и — ср (х, у, z), v = ф (^^t 2), определяются последовательно как диференциалы от дифе- ренциалов более низкого порядка; при этом полные диференциалы любого порядка функций и и v рассматриваются как переменные, завися- щие от х, у, г. Примеры. 1. d* (uv) = d (iidv f vdu) = ucPv -f- Idudv + vd*u 2. dn (uv) = vdnu -f Y vdn — l и + ~ причём числовые коэфициенты многочлена правой части совпадают с коэфициентами разложения бинома (a-J-fr)" . Формула конечных приращений для функции нескольких переменных. Если функ- ция F (r, у, г) диференцируема в некоторой области D изменения независимых перемен- ных х, у, z, то F (х + /7, у + k, z + /) — F (x, у, z) = = hf'x (x + 0 h, у + 0 k, z + 8 /) + 6/) Число 6 зависит от значений переменных х, у, г и их приращений Л, k, I. Разность значений функции F (х, у, г) в двух произвольных точках М и М области D равна полному диференциалу функции, вычи- сленному при тех же приращениях независи- мых переменных в некоторой промежуточной точке отрезка, соединяющего точки М и М'. Формула Тейлора для функции несколь" ких переменных у, ду' д В правой своей части формула содержит те же линейные диференциальные операторы, через которые выражаются последовательные полные диференциалы функции (см. выше), Rn — остаточный член. 1 _ ду х Другая форма bF(x,y, z)=dF(x, у, г) +-2J _1 1 Х3',«) + Неявные функции. Пусть в некоторой области изменения переменных х, у, z опре-
156 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I делена функция р (х, у, z), непрерывная и имеющая непрерывную частную производную Гг, причём в некоторой точке (лг0, у0, ZQ), при- надлежащей указанной области, ^(*оО'о»го) — О» FZ (Х0' .УО' zo) •? О- В этом случае в окрестности точки (TO, Уо) существует единственный корень z = f(x, у) уравнения F (v, у, г) — 0, а функ- ция z = f(x,y) непрерывна и однозначна в окрестности точки (д:0, у0); когда значения переменных х, у стремятся к дг0» Уъ значение корня г стремится к г0. Так как явное аналитическое выражение функции z = f (х, у) при этом не устанавли- вается и оно не всегда может быть получено, то функция z = f(x,y) называется заданной в неявном виде или неявной функцией. Частные производные неявных функций. Если функция z(х, у) задана уравнением то дг_ дх dF дх д_Р дг у, г) = d_z_ ду дг определяет z х* у1 z1 Пример, Уравнение — -f- -^j- + ~j = как неявную функцию х я у. Имеем дг _ _ /2л Л* ~ \а> Аналогичные свойства имеют неявные функ- ции У}, . . . , Ур одной или нескольких пере- менных х,, . . . , хп, определяемые как реше- ния системы уравнений: Fj (дг„ ..., х„; л,..., Ур) = О, F2(дг„..., хп; ylt...t ур) = О, Fp(хь..., хп; У),..., ур) = 0. Пусть функции Flt F2,..., F0 задаются при этом в некоторой области D изменения пере- менных jfj,.... х„, з>],...о> Вместе со свои- ми частными производными по переменным y\t • • • *Ур эти функции являются в области D непрерывными. В точке (Xj,..., х"п, у\,... у°0), принадлежащей указанной области, все р функ- ций равны нулю, в то время как определитель d/y дур _ t dya'" дур который называется функциональным опреде- лителем, или якобианом, и обозначается симво- лом />) р., не равен нулю в этой точке. •-> UM» • • •. Sp) ф с В этом случае в окрестности точки (х,,..,хп) существует единственная система решений у, = ?1 (х_. .... хп),.... ^ = <рр (дг,, .... дг„), удовлетворяющая данной системе уравнений. Функции <f>j,..., <fp непрерывны и однозначны в окрестности точки (л-°,.... х*п). Когда зна- чения независимых переменных х^..., х„ стремятся к дг j,..., х^ значения функций «ft, ..., ур стремятся к у\,..., ур. Если функции /=•, (^,..., дгя: У! , ... ,ур),... Fp (хь • • • • хп; у-[...., ур), удовлетворяющие указанным выше условиям, имеют сверх того в окрестности точки (x°v..., хп°; у[,..., у°) непрерывные частные производные по пере- менным xlt..., хп, то и система неявных функ- ций будет иметь в окрестности точки (x\t . .. хп) непрерывные частные производные - , с;ти производные определяются путем ре- шения системы линейных алгебраических урав- нений ^l^i dy2 ^Jfi ду ri =n 1 з— == "» d*j ^VP , ^P 5лГ1 <bd относительно неизвестных • -ч^^: анало- дх гичные системы уравнений служат для опре- деления прочих производных. Примеры. 1. Уравнениями хи— yv-'O1, uv=b* определяются не- явные функции и, v независимых переменных х, у, Частные производные этих функций могут быть найдены путём решения систем уравнений ди ^— дх да. dv -^- дх = —и х -^- — у—= дг> -З~ ду d'v . v ^r- + и ^—= ду ду ду да которые могут быть получены из исходных если рас- сматривать последние как тождества относительно не- зависимых переменных х, у и приравнивать полные производные по х или у обеих частей этих тождеств. ди —и" д<о дх ~ xu+yv ' дх ~ xu+yv ' ди b* dv — v3 ду ~xu+yv ' ду ~ xu+yv ' 2. Уравнениями х+у-^ег>х-\-г=-еУ определяются не- явные функции у, z переменной х. Диференцируя эти уравнения, получим dx dx dx Отсюда dx dz_ dx 1 + -r + г 1 + еУ __________^ еу+г_ 1 " ij(+y)(x+z)_i' Условия взаимной зависимости функ- ций. 1. Для того чтобы между функциями «j, ...,и„ от переменных JTI,... , хп существо-
ГЛ. I] ДИФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ 157 вало соотношение Р(иь н2>.... и„) = 0, то- ждественно выполняющееся относительно пере- менных хг,..., х„ в области О и не содержа- щее явно этих переменных (функции uj,.., «„ называются в этом случае зависимыми), необ- ходимым и достаточным условием является тождественное обращение в нуль якобиана: D (*,, х2,..., хп) ди2 ди2 ди2 дх^ dx2 ''' dxa dxl dx2 ''' dxn = 0. Соотношение F (i/lt и2,..., ип) = О может быть представлено в виде un—f (иг, uz,..., и п_\), если минор этого якобиана D (ttlt ^.....и,,,!) О (jf,, ха,...,*,,.!) не равен тождественно нулю. Пример. Две функции и = 1п л + 1п.у, w — лгу независи- мых переменных х,у зависимы, так как якобиан ди дм дл д.у дг> dv_ дх ду = 0. Чтобы определить вид функции a = (p(f), достаточно положить у = 1 и исключить х из соотношений и, = In*, t»=jr. Имеем и=1п ». 2. Для того чтобы между функциями и\,..., иот от переменных jfj,..., xn (en < п) существо- вало соотношение F (HI, и2,.,., um) = 0, вы- полняющееся тождественно относительно пере- менных Xi,.... хп и не содержащее явно этих переменных, необходимым и достаточным условием является тождественное обращение в нуль всех якобианов порядка т, составленных для этих функций по любым m переменным из независимых переменных дг1э..., х„. Экстремумы функций одного перемен- ного. Необходимое условие существования экстремума диференцируемой функции / (х) при х = с есть /' (с) — 0. Достаточные условия суть /'(с)=/"(с) = ...=/('|~1)(<?) = 0, но f(") (с) ф О, причём п — четно. Если /(л)(е)<0, то функция f(x) имеет при х = с максимум. Если /(л) (с) > 0, то функция f(x) имеет при х = с минимум. Если же п — нечётно, то при х — с нет экс- тремума (точка перегиба). Прпмер. Если у = 6лг5+ 15^-80^-100, то_y'=30(jr>+ + -2х — 8) ла. Первая производная обращается в нуль при х = 0, х = 2 и х=— 4; далее у" = 60Bл1 f Зх — 8)х. Так как у" > 0 при х = 2 и у" < 0 при х = — 4, то функ- ция имеет минимум в точке дг = 2 и максимум в точке лг = -4. Наконец, при х = 0, у" =0,а уда =120C**+а*-4) Ф О, т. е. при л = 0 —точка перегиба. Если функция у = f (лг), определённая на некотором интервале (а, Ь), имеет первую про- изводную всюду на этом интервале, за возмож- ным исключением точки х = с (а < с < Ь), в которой производная может не существовать» притом знак этой производной меняется при переходе через точку х = с, то функция у = = / (х) имеет при х = с экстремум: максимум, когда знак меняется (при возрастании значе- ний х) с плюса на минус; минимум, когда знак меняется с минуса на* плюс. Пример. Функция у = имеет производ- ную у' = — При всех значениях х за исключе- нием точек лг= ± 1; при л = 0 производная обращается в нуль. Так как при переходе через точки х= ± 1 знак производной меняется (при возрастании значений х) с минуса на плюс, а при переходе через точку л- = 0 — с плюса на минус, то в точках х— ± 1 функция имеет два минимума, а при x=Q имеет максимум. Экстремумы функций многих перемен- ных. Совокупность значений х = х\, .г3 = х'2, . . . , хп = хп, при которых диференцируемая функция f(xi, xz, . . , хп) может иметь экстре- мум (однако не обязательно его имеет), должна быть решением системы уравнений ~5 —— oxl df ^=> —— дх -о = U, а/г-п v —— = U. Достаточные условия в случае диференци- руемой функции двух переменных г = f(x, у): dt -о df=o -г- — —— и» "^ — ==* U» дх ду Если в этом случае -^— j<CO при ^ = .% = )'с» то функция имеет в точке (*0, з'о) макси- d*f ^ мум, а при -э—о- Г> О — минимум. -э—о- В том случае, когда -j— ~ — - = о при х = функция г = f(x,y) не имеет экстремума в точ- ке (•^О'З'о) (точка минимакса). ~ „ Случаи специального исследования. = ° требует Пример. Точки возможных экстремумов функции г=2Х3 -f ху3+5х* +у* находятся путём решения системы уравнений: '• g- Система имеет четыре решения: 5 f=0, y=0; 2) х=~~-, _у=0; 3)л = о Так как дх1 то величина = 12 J- + 10, ПСРВЫХ гочк" отрицательна (экстремум), а в третьей и четвёртой положительна (мкнимакс).
158 МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 д'гг В первой точке . - > 0 имеет место минимум, д"г я во второй точке а < 0 — максимум функции. Условный экстремум функции многих переменных. Об условном экстремуме функ- ции f — / (х, у, z, и) в некоторой точке (XQ, уй. ZQ, ий) говорят в том случае, если функция в этой точке принимает экстремаль- ное значение по сравнению с её значениями во всех точках (х, у, г. и), достаточно близ- ких к точке (XQ, УО, ZQ, и0) и расположенных в некоторой области с числом измерений, меньшим числа переменных, от которых зависит функция v. Таким образом значение f0 = / (лг0, >'0, ZQ, щ) сравнивается с теми значениями функции v, которые соответствуют зна ениям переменных (х, у, z, и), удовлетворяющим условиям \y — |и-иь!<Л, где Л — достаточно малая положительная по- стоянная, и дополнительным соотношениям вида <р (дг, у, г, и) = О, ф (х, у, г, и) = 0. Переменные х, у, г, и не являются, следо- вательно, независимыми. Значения (.% Jo> *o» мо)' ПРИ которых функ- ция v •= f (х, у, z, и) может иметь условный экстремум, должны удовлетворять следующей системе уравнений относительно неизвестных х, у, z, и, A, (j.: имеет решения: 1) х = а, дх ду - дг dF ди = 0, 9 = 0, ф = О (необходимые условия экстремума). Здесь F — f (х, у, z, и) + Х<р (х, у, z, и) + + М> (х, у, zt и); величины X и (л называются множителями Лагранжа. Если при любых возможных (т. е. удовле- творяющих равенствам dy = О, dty = 0) прира- щениях dx, dy, dz, du знак полного диферен- циала второго порядка функции F = f f- Xcp -f- -f- (J.-1/ (при совокупности значений х0, у0, ZQ, ио 'А0' !J-0' удовлетворяющих необходимым условиям существования условного экстре- мума) сохраняется положительным, то в точке (JTO, j0, 20, «0) будет иметь место минимум функции; если знак диференциала сохра- няется отрицательным, то функция в этой точке достигает максимума. Пример. Найти условный экстремум функции г = ху на окружности <р (х,у) = х* + у3— 2а2 = 0. В этом случае F—лу + X (*S4J'2— 2a2) и система уравнений dF дх dF ду 2) лг = а, j/ = - а, X = —— ; 2 3) х = — a, j/ 4)лг = — а, ^ = — а, X =— -. В первой и четвёртой точке функция достигает условного максимума, так как * -f 2 ' T дх ду = 2 X dy + 2 (из соотношения t/ф — Чх dx + lydy = 0 получим в этом случае dx •=— dy). Во второй и третьей точке при X = -|- -г- (соотношение d f = 0 даёт d^r = dy) и, следовательно, функция достигает условного минимума. ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ* Определённый интеграл. Пусть отрезок [а, Ь], на котором определена некоторая функ- ция у = f (х} переменной х, разбит на частич- ные промежутки таким образом, что длина любого частичного промежутка, т. е. абсолют- ная величина разностей хг + 1 — xi двух значе- ний переменной х, соответствующих грани- цам частичных промежутков, меньше опре- делённого положительного числа 5. Обозначая посредством ?z- некоторое произвольное значе- ние переменной х на частичном промежутке (•*; _ ii ^i), можно образовать сумму = a, xn = b, которая называется дельта-суммой. С умень- шением 8 число частичных промежутков п увеличивается. Если существует такое число А, что разность между этим числом А и любой дельта-суммой стремится к нулю, при стремле- нии о к нулю, то функция / (х) называется интегрируемой; предел А называется опреде- лённым интегралом от этой функции на от- резке \а, Ь] и обозначается символом Ь f (x) dx. Значения а и & называются ниж- ним и верхним пределами интегрирования. Основные свойства определённого ин- теграла b a f / (jc) dx = - f / (х) dx; a b b с с f / (jc) dx + f / (x) dx = f / (x) dx\ 2os - 0 * Литературу см. на стр. 821.
ГЛ. I] ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ 159 \Af (х~\ 4- Bf (х)] dv — I /1 I ; 1" ./г \ л - Ъ Ъ s „ Г , < •. , (x) dx + В /2 (х) dx; Примитивная функция. Если F'(x) = f (лг), то ФУНКЦИЯ f (x) называется примитивной или первообразной от функции / (х). Всякая не- прерывная функция / U) имеет примитивную. X р Определённый интеграл \ fit) dt с переменным ^ здесь А, В — постоянные. Определённый интеграл от заданной функ- ции зависит только от нижнего и верхнего пределов интегрирования; обозначение пере- менной интегрирования несущественно: /» л \ / (х) dx =z \ f (t) dt. J J п . Первая формула среднего значения. Если / (дг) и «р (х) непрерывны и Ф (х) сохра- няет постоянный знак, то ъ ъ { / (х) т (л) dx=f(b Г Ф (х) dx, J 'TV/ у w j у v / f а < ; < b. В частном случае, если Ф (х) = 1, ь f (x) dx = (b - a) / («). Вторая формула среднего значения. Если / (х) -непрерывна; а у (х) - монотон- на, ТО Г J 5 _ ф fa^ Г _? W j f / + ? (Ь) f / W Лс, a < 5 < 6. Формула Бонне Г = <p (в) J если 9 (х) — положительна и монотонна. Производная определённого интеграла с переменный верхним пределом. Если / (х) непрерывна ~dx ' X I / @ dt верхним пределом интегрирования является примитивной функцией для функции / (х). Если функция f (х) имеет примитивную, то она имеет и бесконечное множество других примитивных. Всякая примитивная отличается от любой другой примитивной постоянным слагаемым. Неопределённый интеграл. Выражение F (х) + С, где F (л) — некоторая примитив- ная °т функции /(лг), а С — произвольная по- стоянная, называется неопределённым инте- гралом от f (х) и обозначается символом Г / (л:) dx. т. е. J Г , , , . _ р . . г J ^ ' ~ \ ' """" Основные свойства неопределённого интеграла Г Af (x) dx = А Г / (х) dx (А — постоян- J J ная); f (и + tr) dx= f i/dc+ f vdx. Формула Ньютона — Лейбница. Если F'(x)=f(x), то f \ , ., Jt _ /л / (^ Л = ^ @ п,.. к(я^ = ^ (*) - ^ W- Таким образом вычисление определённого интеграла может быть сведено к отысканию примитивной от интегрируемой функции. Основная таблица неопределённых ин- теграл о в 3. \ sin x dx = — cos x -\- С. *s 4. \ cos x dx = sin x + С.
160 МАТЕМАТИКА {РАЗД. I dx Далее р rfjt ____ . \ — ^г=г=- = Inljt -I- 1/"л2 -f fll + С, 1 1/ jc2 +- а in *,/ JC , x. 10. t 6- xdx = e + C. Г 11 \ a * J (подстановка sin* - и, cos/ Л = rfw). 4. *,= *L - 2/F+ с - [подстановка -*•'+ sin x =°u, Bлг+ cosjr)djr=dH]. 2 10 12- dx= л In a dx 1 i г — a -f C. p 13. \ sh x dx = ch x + C. t) ch x dx = sh x 4- C. .5.J- РУл-2- 5. Определённый интеграл \ ——— с помощью подстановки дг — ——-., dx — —"-~dt. При изменении переменной дг в промежутке A, 2), новая переменная t изменяется в промежутке (О, — I . По- *• 3 ' этому Уд:»"—Г' Формула замены переменной. В случае определённого интеграла подстановка х = <? (t), а = ср (ta\ Ъ = «р (/г,), при даёт Формула интегрирования по частям. В случае определённого интеграла о С da — u(a)v(a)—\ v~dx. v CtJC J / (A:) dx = I / [<f @1 ? В случае неопределённого интеграла = uv — ( vdu. В случае неопределённого интеграла под- становка х = <р @ даёт „ римеры. п J 1. f 1. arcsin^rfj:— дгагсвшдг -/• xdx Примеры. . Г x*dx I C(z-l) dz 1 Г / 1 1 1 Г »~j дг+ I dz — jtarcsin x + V 1 При интегрировании по частям и — агсьтдг, dv^dx, г — х; подстановка 1 - лг2=г', jcd.r— —zdz^ z —У!—д^ . 1 1 1 2z 4z» ' 4 A + л2)» (подстановка 1 + дг* — z, 2л-^дг = dz). 2. \ У! — дг* йдг = \ coss?d<p--^- \ A+cos 2 9) = icoss9d?-Y\ При интегрировании по частям . dx ы — ln.r, d»^ +C (подстановка х — sin<p, dAr —cos <p d <p, <p — arcsin дг). d/ Г cos (dt f* djr |* J Д-КГГ? "J cos» Mg*/ sec/ 3. \ A-arctgA-dA-— —arctgjr—т-»'*—-j — -y-rrteJr-.-^l-fkJAf- sin»/ подстановка лг - tg t, dx - 3леСЬ + o-arctgjc, arctgA:_.
ГЛ. I]' ИНТЕГР? IbHOE ИСЧИСЛЕНИЕ 161 к г. Т 7Г 'л dx \ С пУ3 л . „ - = — v ctg .v ' + \ ctg.r А\- — — ——- + т-+ I smv-?. i 1 94 Jl 1C It т т т -flnsinjr (l-HUli — Л4" » /+2 П2 Здесь dx Интегрирование рациональных функций. Примитивная любой рациональной функции является элементарной функцией. Чтобы найти примитивную рациональной функции, следует: 1. Разделить числитель на знаменатель по правилу деления многочленов и представить рациональную функцию как сумму некоторого полинома и правильной алгебраической дроби, т. е. такой, у которой степень полинома, стоя- щего в числителе, меньше степени полинома, стоящего в знаменателе. 2. Найти корни знаменателя правильной алгебраической дроби и представить послед- нюю в виде суммы так называемых элемен- , „ „А тарных дробей, т е. выражении типа --———-, Вх + С ~j—^——7—г~\я~ (см- "иже примеры таких раз- ложений). Знаменатели элементарных дробей представляют группы множителей, на которые разлагается знаменатель преобразуемой ра- циональной функции. Дроби первого типа появляются при наличии вещественных корней этого знаменателя, дроби второго типа — при наличии сопряжённых комплексных корней. По- стоянные А В, С отыскиваются методом срав- нения коЭфициентов. 3. Интегрирование полиномов и дробей первого типа с помощью простейших подста- новок приводится к непосредственному отыска- нию примитивных. 4. Дроби второго типа следующим образом: .В Вх+С 2 BХ преобразуются (л2 -Ь Ьх + с)" + Ьх + с)п въ водится к первому, после чего удаётся уста- новить рекуррентное соотношение + __^L___?_ Г ^и __ 2р3(я-1) Л^-т-р3)"-1 позволяющее последовательно уменьшать по- казатель степени пив конечном итоге свести задачу к отысканию интеграла С du 1 , и , ~ Примеры. Xй—I А В —4-—-•- .Г ЛГ-1 Е х + 2 ' 21 причём коэфициенты А= ——, В--=С=0, ?) = ?'=—- явля- ются корнями системы уравнений A+B+C+D+E*=b, — 5Л — 4В-4С — D — ?=—4, В — C4-2D — 2?'=0, — 4B-f 4С— 2D +2?=0, которая получается в результате сравнения коэфициен- тов при одинаковых степенях х в тождестве: + Вх(х+ 1) (х-2) (х + 2) + + Слг (*-!) Можно также последовательно подставлять в это тождество вместо х значения корней знаменателя дроби. т. е. числа О, 1, — 1, , —2, и из получаемых равенств определять коэфициенты А, В, С, D, Е, к случае крат- ных корней последний метод следует сочетать с дифе- ренцированием тождества по переменной х. Таким образом j 2.г _ 1 1 1 (мнимые корни знаменателя); следовательно, 1 , 2-r-l —— arcfg — ^r— Va /3 ' (д;2 _i_ Ьх •+- с)п При интегрировании первой из дробей, стоящей в правой части тождества, подста- новка х'2 -}- Ьх -\- с — и приводит к отысканию , Bfctu „ табличного интеграла -^-1—^-. Неопределенным 2J" интеграл от второй дроби при помощи под- становки и = 2х + Ъ приводится к интегралу du r__^iL_ —Г- -—- — — — Г_"'dn С помощью интегрирования по частям второй интеграл правой части равенства при- Ц Том 1, кн. I При отыскании последнего интеграла используется 1.3 подстановка и=х— -— , _v2 — х— 1=и2 — — р . 2 г —л:3 (х — IJ (л- + 1)а х — 1 ' (х — IK CX+D EX+F 1 v-a i. i г / v t2 + 1 Ч-*21 IK ' причём Д= —-у , В=— , С=— , 1)= i c-_JL 4"' Т и, следовательно, __ . . n_ 2 ^ ' 4 .4 In (*> + 1) + ~ arctg л: + -L:*.^
162 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Далее /Г dx - l ' J (-*3 + IK *a + 1 1 (_va + 1)" ' - ] (лг" + IJ ' При отыскании последнего инте- грала следует положить а = х, dv = xdx 1 ровать по частям. Предпоследний интеграл равен arctg х. Интегралы if-** > + Л о С dx " J а + Ьл (• ^ 3- \ д ___ ?; ^ от некоторых рациональных функций — = — j- arctg — х +'С. к-2 а& & .я 1 /т •2 /в* arCtg> V+C (а*>0). 1_L1/* i , 1 + У;г* ^ t2 2 1/^~^ /~F ~^~ 1 ~~1/ — х \ а Метод Эрмита—Остроград- ского. Неопределённый инте- грал от рациональной функции F(x) -.: .—, где степень полинома Q(x) Г(х) ниже степени Q(x), удо- влетворяет следующему ра- венству: U(x) + где i/(jc)—общий наибольший делитель полинома Q (х) и его производной Q'(x), полином О М V(x) = j.( ' . Коэфициенты и (х) полиномов Н(х)иО (х), являю- щихся числителями правиль- ных алгебраических дробей Н(х) G(x) ..; . и -——., отыскиваются U (х) V (х) путём диференцирования напи- санного выше тождества с по- следующим применением мето- да сравнения коэфициентов. Полином V(x) имеет всегда простые корни. • Поэтому f G(x) . \ dx выражается с по- мощью логарифмических и обратных круговых функций, в то время как дробь - / \ представляет алгебраическую часть интеграла, полностью вы- деленную. Пример. X2 + 1 Ах* х(х*+ 1) так как общий наибольший дели- тель знаменателя подинтегральной функции и его производной, т. е. по- линомов Q (х)=х(х3 + 1)" и Q'(x) = = (х3 + 1) GХ3 + I), имеет вид U (х) = лг3+1. Применяя (после дифе- ренцировгния равенства) метод срав- нения коэфициентов, получим А — -A.B-O.C-.l-.D-O^-J.. О - О, F - 1. 4- a2 In (a 4- **)! + С. dx 1 in a + bx a г — in ——— 4 с. а х Ч In ax ' a2 Г ЙЛГ ! J л: (a + &xJ a (a + bx) a3 In Г 14 J a агс 8 Ibx -f CX2 yac—?a 4-С (ас — йЗ>0). f- J e dx C (ac — &2<0). &4-СЛ: n— + , ___B^-3) Г "*" 2 (ас — 6^) (p — 1) J dx (а + 26* +
ГЛ. I] 163 16. 17. dx 1 2 (Л— 1)«2 (x-af(x-b)" (a-b)' Интегрирование иррациональных функ- ций. В общем случае примитивные от функ- ций, формула которых содержит знак ради- кала, не являются элементарными функциями. Ниже приведены некоторые иррациональные функции, неопределённые интегралы от кото- рых выражаются через элементарные функции. 1. Рациональные функции независимой пе- ременнЬй и степеней дробно-линейной функ- ции , т. е. функции вида /ах + 3 + tx + 8 где показатели Х, (л,... — рациональные числа и /? — символ рациональной функции от мно- гих переменных, т. е. дроби, числители и зна- менатели которой — полиномы от этих пере- менных. Каждое слагаемое такого полинома представляет произведение целых положитель- ных степеней переменных с некоторым число- вым коэфициентом. Неопределённый интеграл от любой ирра- циональной функции указанного типа подста- новкой ТДГ4-6 приводится к интегралу от рациональной функ- ции; здесь т — общий знаменатель дробей В частности, та же подстановка действи- тельна при интегрировании функций вида /?U(ou-+p)\ и R ( х, л:\ х^, . . .) с смысла обозначений. Примеры. сохранением прежнего ffr+.^-.jr-f^ __3_ I dy_. ~~2~J У3 Подстановка 8 V = + J = б ~^аУ- Подстановка дг = у, й(л- = 2. Интегралы от функций вида xm (a 4- й^")р, причём т, п, р — рациональные числа, приво- j_ дятся подстановкой x = tn к интегралам вида т + 1 J -—1 (а — bt)Pdt. -z)ffi+"-2 dz т, т 4- 1 Если одно из чисел р, — — — т 4> 1 , или —— • — 4- р п п является целым, то функция, стоящая под знаком интеграла, относится к предыдущему виду иррациональных функций. Если ни одно из указанных чисел не является целым, то, как доказал Чебышев, интеграл от функции вида хт (а 4- Ьхп)Р не может быть выражен через элементарные функции. л 1 • Я1+1 „\ .«-4.p—— J-. —— —— =2). Подстановка х = у . Далее следует положить dx I Xs V\ +JC5 ОТ+ 1 + /> = Подстановка JT = у _Jl_ = zS _„._!!_. i + у г'У 1 _ ^ Далее следует положить 3. Интегралы от рациональных функций независимой переменной и квадратного корня из многочлена второй степени, т. е. от функций вида R (х, i/ их2 -\-bx-\-c ), с помощью одной из подстановок Эйлера У ах* (с > 0); ах* где a — один из корней многочлена ах2 4- 4- bx 4- с, приводятся к интегралам от рацио- нальных функций. При интегрировании иррациональной функ- ции рассматриваемого типа часто является практически удобным представить её в виде 4- Q-2 ( bx 4- с где Plt Qj, P2, Qz — полиномы от х, и затем рациональную дробь —f?( r- представить в виде суммы полинома Ра(х) и элементарных дробей (см. стр. 161).
164 МАТЕМАТИКА 1РАЗД. I Выражение — ~—— -® — —— У ИХ2 -\-Ьх-\-С может быть проинтегрировано путем использования тождества Г Я3 (х) dx __ J У ох2 4- Ьх 4- с = Р(х)У ах* 4- Ьх 4- с 4- 1 "\ \ Коэфициенты полинома Я(А'), степень которого по крайней мере на единицу ниже степени полинома РЗ С*)» и постоянная X отыскиваются методом сравне- ния коэфициентов после пред- варительного диференцирова- ния тождества. Если в разложение рацио- нальной дроби —frt\~ войдут элементарные дроби вида -.- чот , то соответствующие интегралы Г dx J(x— а)тУ axi + &A- + C с помощью подстановки х — 1 — о- ~— — приводятся к инте- гралам от полинома, разделён- ного на радикал. Интегралы типа ]/?(* V а.х2 4- ?х 4- с ' ) dx могут быть следующим обра- зом приведены к виду J/?i (cos Л sin t) dt, где R: — рациональная функция от cos t и sin t. Если а > 0, то У ЯД.2 4- &Х -г С = = У*У (х + рJ4-<7 — р* B, = -*-,, = JLy V а а / Далее используется подста- х + р = 1/9 — P2tgf при <7__>.Р2 или Ур2 — 9 * ' ^ sin»; при 9 <С Р2< Если же и <, 0, то Уол2ч-'*л-4-с = 1 /" ———— 1/~ ———— 2 ——— 7 —————— ^9 / о * С \ 2р = — —— . q — — —— , V a v a 1 Интегралы от некоторых иррациональных функций _ ] \У а + bx dx — ^ ( У" а + Ьх")9 4- С J ЗЬ *" Г rfjc о - J у а 4- Ьх ЬЛ а \ Ьх \ С. „ Л а t SY 9 Л \ , — dx = --0.0 C aft — 2ag 4- р&.\)Уд 4- Ьх + С. Jl/e + 6jf 3*2 .. Г Л* • * i /- 4. \ — - ——— = arcsin —— + С. 1 1/ л2 _ г2 С Г * а« 'J 2" 2 4- С 1 ЛГ /7^ v Sa. \ У о2 — ^-2 dx = -тг~У я2 — -* + — т»— arcsm -1 — 4- С. J ^ 2 а ^ 3 Г Т ЛГ 6 1 (дг2 + о2) dx = — B.V2 4- 5д2) уЛ2 + д2 4- 4- 8 in U4- Ух= + л2) + С. Г -1- '• 1 Л2(Л2 + 02)' rfjc = Л. Bд:2 4- 0S)V AT2 4- О* — J 8 ^ ^ 4 - -8- In (х 4- у jca 4- fl2 ) 4- С. Г dx — - - -х 4- г I "о~ J (А'24-Й2J С* /tx I v 1 ал — 1п 4 С 9. \ 1 а в 4- y.v2 4- a2 ' 10. I i ^лг +С- 1 о Jx2(x24-fl2J f dx уА2 7~а2~ ( 11. 1 1 2а"х2 1 »]%3(л-24-й>J 4- ! In а Ц" ^ л" + а:! t С Г i J *2 'V Л ' 4- In (лг 4- Уа2 -f- x2) 4- С. С* dx 1 х , - i ——————— ~ — arcsec — 4- С. 13. 1 « в J х (х2 — a2) 2 . ———— . . 1 ———————— — — •_—_.- 4- —— аггкес — 4- П. и затем следует положить X — /> = У<? 4 р2 sin Л 14.
ГЛ. !] ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ 165 = Ух2 —a2 —a arccos — + С. х 17. (а= - л2) rf.tr = - (баз - 2x2) /а2-л;2 + _ fl4 arcsin — + С'. V О о в [ _ j JfL^^/S^-.taJLtJ/^L + c 18. - arcsln- + С. 19. __.=_ =_ J х'Ъах — л2 я* Bах — л:2J 22. 23. —— + С' __ ___х — а г 3 «- /-к—————— "г «-•• J 24. I ]/ а -(- Ьх + ex* dx = —^т——l/"a; + bx -\- cxz — — In Bcx 4- ft i/ "«• 3 4- 2]/с" ya + bx + ex*) 4- С «^ Г с?лг 1 2сх — Ь •«>• \ ~7 - ———— = —т-- — arcsin _: 4- С (с > 0). Jlfa + bx — cx* УС V Ь2+ 4ас ^ \ ^ > 27. 1 ^с ^ 8с2 xdx ~\ а + Ьх __ a -f. Ьх + сл^ с ^— /- — — - — • — -\ In Bс* +b + 2VcVa+ Ьх+сх*) + С (с>0 ' ^ 29' J ^ ^ = а ЛГ* л: +(а - ь) 1п " + Ь~+^ + С. 30' dx = Г ^ в - /(а + л)(*-л) - (а + Ь) arcsin 32. f , ^^ ———— _ 9 arcsin лГХ~~а А- С i _ /• / . ,f — 4> aiv/oiiA •/ , ^^ v>* jy (jf— a) .(*—*) Г b — a
166 [РАЗД. I Интегрирование элементарных трансцен- дентных функций. Некоторые разновидности элементарных функций, в формулу которых входят знаки элементарных трансцендентных функций, имеют примитивные, также выра- жающиеся через элементарные функции* Не- определённый интеграл • 1 R (sin x, cos х) dx, то быстрее к цели приводит подстановка sin;c = t. Если R (— sin х, cos х) = — R (sin x, cos x), то пригодна подстановка cos x = t. Если R (— sin x, — cos x) = R (sin x, cos AT), то следует пользоваться подстановкой tg x = и- где R — любая рациональная функция от sin х- и cos х, подстановкой и = tg -^ приводится к интегралу от рациональной функции пере- менной и. Если функция R такова, что при изменении в её формуле знака у членов, содержащих не- чётные степени косинуса, полученная новая функция отличается от первоначальной только знаком, т. е. если Примеры cos x dx -\- COS X f ' JT I подстановка tg -~-=и, dx -- -f-и" Ida da ; COS* = Г-и3 1 + и» зг- J R (sin x, — cos x) = • R (Sin X, COS ЛГ), \подстановка tsx - a, Av. Формулы приведения du cosm~ xsmnxdx = cos /re — 1, 1 I cos Я1-2 x dx Интеграл I cos (a* 4- b) cos (/и—ri) sin" !x • cos я — n \ sin"x W кратных дуг (см. стр. 133), после чего задача сводится к вычислению интегралов г, I J eaxs\nnxdx, cos ц cos v = -п- [cos (a -j- ») -f cos (« — »)] приводится к интегралу вида Г 2COS J z x. формулы для которых приведены на стр. 168. Выражения для интегралов (xmea*cos bxdx, f^^sin bx dx (*) можно получить, диференцируя по параметру а левую и правую части равенства, определя- ющего интеграл предшествующего типа (ди- ференцирование в левой части производится под знаком интеграла), Интегралы более общего вида от полиномов Р (xt eax, sin bxt sin ex, . . . , cos gx, cos hx, . . .) (**) могут быть также выражены через элементар- где Р (sin x, cos x) — полином от sin x, cos л, ные функции, так как с помощью тригоно- выражается при помощи элементарных функ- метрических формул (стр. 133) интеграл приво- ций. Произведения sinmx cos"x следует пред- дится к сумме интегралов вида (*), умножен- ставить в виде суммы синусов и косинусов ных на некоторые постоянные коэфициенты. Неопределённый интеграл вида iCtxP(sinx,cosx)dx,
ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ Интегралы от полиномов Р (х, arcsin x) и Р (х, In x) при- помощи подстановок arcsin x — t и In x — t приводятся к интегралам от поли- номов (**) частного вида. Если R (хУ ах* -\- Ьх + ~с) — рациональная функция от х \\У ах" -}- Ьх-\- с, а <р (х) — эле- ментарная трансцендентная функция, и, кроме того, функции R и ср такого рода, что прими- тивная функции /? и производная функции ср (х) также являются рациональными функциями от х и Уах2 4- Ьх-\- с, то задачу об интегриро- вании функций вида R .v, + ) <р (л:) можно, пользуясь формулой интегрирования по частям, свести к задаче об интегрировании некоторой рациональной функции от х и У ах* + Ьх-\-~с. Трансцендентными функциями подобного рода являются, например, К (х, У\ — х?) arcsin x, (х, У ах* -\-.bx-\-c) arctg x, К (х, In x, В частности, функция R может быть просто полиномом от х. Неопределённый интеграл от функции вида R (*) sin .t, R (x) cos x, R (х) е0*, где # (дг) — рациональная функция, уже не всегда выра- жается через элементарные функции. Возмож- ность выразить интегралы через элементарные функции представляется только в том случае, если R (x) — полином; при этом она реали- зуется путём многократнрго применения фор- мулы интегрирования по 'частям. . В частности, если Р (х) — полином, то \ Р (х) cos ax dx = /»(*) P1V (х) sin ax COS OX а3 Pv (дс) I P (.v) sin ax dx = Г \:\ P"' (r\ Pv (x\ 1 1Л; _ ?__ \-x-j i i__v^v _ I _ г a3 o5 • J Если рациональная функция представляется суммой полинома и элементарных дробей Л Вх + С , . типа -т——г^ , —. . —-—rjf, то, вообще го- (х—а)т ' (х^-\-Ьх-\-с)п воря, рассматриваемый интеграл не является элементарной функцией. В том случае, когда в выражение рациональной функции входят только дроби первого типа, можно, применяя нужное число раз формулу интегрирования по частям и простейшую замену переменной, представить рассматриваемый интеграл через элементарные функции и следующие инте- гралы, не представимые в элементарных функ- циях: Г \ J sin x dx, f \ J cos x , dx, f?!rf, = f* (* = ,„(). J x J\n t Каждый из этих интегралов определяет но- вую трансцендентную функцию, именно: интегральный синус slnt dt (— оо < х < 00); 0 интегральный косинус Л QW"f 00); интегральный логарифм ln/ (О <*<!). Существуют таблицы значений этих функ- ций, в зависимости от значений аргумента, аналогичные таблицам значений тригонометри- ческих функций, хотя и не столь подробные [9]. К интегралам предыдущего абзаца приво- дятся также интегралы вида: (R (In x) xm dx, Г# (arcsin x) xm dx, причём попрежнсму буква R служит для обо- значения рациональной функции от \пх или arcsin x', первый из интегралов приводится под- становкой In х — t, второй — подстановкой arcsin х =• t и последующим применением три- гонометрической формулы 2 sin и cos v — sin (u -f v) 4- sin (u — v) или других аналогичных формул (см. стр. 133). Интегралы от некоторых трансцендент- ных функций Г. хпех dx = ех [хп - пхп ~ 1 + 2. \lnxdx = х \пх — х -{• С. 5. sin2 л: dx*= — - •JC.-j-C.
168 МАТЕМАТИКА (РАЗД. I 7. . J tg * dc « _ 9. ctg^^Insin. + C. 10. T^x = Ш tg x + C. 16. J tg" x rf* = ^~-~ J tg« -Wv + C. . Jctg» * dc - - ?«S!±?. _ Jctg« -*x dx + C. 18. Jsin mx sin nx dx = - ^ g-±f . sin (т — п)х С ь1и(гп + п)х , sin (m — л) л: . ... f- ~^7 ———— ~- -\-C. 19 \ cos mx cos nx dx = -- ~ -1 — , — + —7— ——— ' + C. 2(m n) ' J;?- 2(ш-(-л) ' 2(m — n) ' ( , cos(m-}-n)x cos (/«--л). 20. \ sin mx cos nx dx = — —^-.—-—' • ——-;———'- I • 2(m •+- n) 2(in — n) l/ \ I / V / 22. \ ——?*—— = ——±= In ——————-t———__ + С (а 23 Г J b tg ж a 26. e«*siri nx dx от Г ax . , .,, 27. \ eax cos лд- оГл- = —— - —— 9 , 9 ————— - + C. J иЪ + «2 oo 9X *U. Г ar я ^ еаДГС08Я ~1 X (a COS X + «Sin X) , n(tl — l)f ax „_o l ^ rn«" *• //f — __________ v _ —_ - ____ 7 I v ____ y I uu* лпс™ — * I C L-Wo Л 14Л —— _ - . . ^*— _ ~ . fx OUo J a2 + n2 o2 -f- n2 J Г jc т Г 29. Lvm cos ax </лг = — sinajr — — I xm s\naxdx4-C. J a a J ' 30. \xms'maxdx = — — cos ax -f — J ;c cosaA'dx + C. 31 i arcsin л: d* = x arcsin Jf + |/1 — j;2 _(_ c. 32. arccos л rfx = x arccos л- — У I — x* + C. 33. Jarctg xdx - jc arctg x — -1 !n A -f л*) + С. 34.
ГЛ. 1] ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ 169 Несобственный интеграл с бесконечным пределом интегрирования. Если существует предел определённого интеграла Ь со lira {j(x)dx = \f(x)dx, 6->ooJ J где / (л-) — интегрируемая функция, которая определена для всех значений л:, больших а, то интеграл называется сходящимся. Предель- ное значение этого интеграла называется не- собственным интегралом функции f(x) на полубесконечном промежутке (я, оо). Если при Ъ-+ оо указанный предел не существует, то определённый интеграл называется расходя- щимся. Интеграл от функции f(x) называется абсолютно сходящимся, если существуют оба предела: ь ь lim \f(x)dxw. lim \\f(x)\dx. Ь-^-ooJ b-> оо J а Если первый предел существует, а второй нет, то интеграл называется сходящимся не абсолютно. Интеграл сходится абсолютно, если инте- грируемая функция f (х) может быть предста- влена в виде л~в<р (х), где «>1 и у(х)—огра- ниченная функция на полубесконечном про- межутке (а, оо). Если функция <р (х) сохра- няет на всём промежутке (а, оо) постоянный знак, причём нижняя граница её модуля от- лична от нуля и а <^ 1, то интеграл расходится. Интеграл может в некоторых случаях сходиться, однако не абсолютно и при а<[1, если только <р (А') меняет знак в промежутке (а, оо) бес- конечное число раз. В частности, интеграл сходится абсолютно, если при рЛ>1 и x->oo существует предел произведения х^ f(x). Если же этот предел существует и отличен от нуля при ц<;1, то интеграл расходится. Пример. Интеграл cos a x dx (' cos ax J -TT1 сходится, так как интегрируемая функция может быть представлена в виде — (-——- cos а х\ , причём функция о (х) = х3 = -——- cos а х ограничена на всём полубесконечном промежутке @, оо). Пример. Интеграл lim Х-+00 arctg x arctg? ~ dx расходится, так как Признак сравнения: если при х^а спра- ведливо неравенство 0 <[ / (х) ^ «р (х), то из сходимости второго из интегралов следует сходимость первого; из расходимости первого вытекает расходимость второго инте- грала. Пример. Интеграл Антея интеграл \ — Г_Ё?. J ln.v расходится, так как расхо- Г dx 1,1 \ — и - — > — J л \пх" х „ la х lim —— оо х Л =01 } Признак сходимости неабсолютно сходя» оо щихся интегралов: интеграл I / (х) <р (х) dx а сходится, если у (х) — положительная убываю- щая функция, стремящаяся к нулю при не- ограниченном возрастании х [например <р (х) — х — х~*, а>0], а интеграл I f(x) dx остаётся а ограниченным при всех значениях х ^> а, сколь бы велики они ни были (существование предела последнего интеграла при л —>оо не требуется). оо sin x*dx (см. стр. 173) х =V~t сводится к интегралу заменой переменной Р sin tdt который сходится, так как I I ~ sin tdt О 1 —cos t < 1 и lim -—; =0. Несобственный интеграл от неограничен ной функции. Пусть функция / (л-), заданная для a <L х <^ Ь, принимает неограниченно боль- шие значения вблизи точки х = Ь. Если при этом существует предел интеграла 6-s Ь г* lim то интеграл называется сходящимся. Предель- ное значение этого интеграла называется не- собственным интегралом от неограниченной функции t (х) на промежутке (а, Ь). Если ука- занного предела не существует, то интеграл на- зывается расходящимся. Аналогично опреде- ляется несобственный интеграл в случае, когда точка разрыва х = с функции / (х) лежит внутри промежутка (а, Ь): b f— s, Ь (f(x)dx^\im Г /(х) dx + 1га f / (v) dx, a l a a с+«2 при этом положительные величины ej и ^ стремятся к нулю независимо друг от друга. Сходимость интеграла от неограниченной функции зависит от характера стремления к бесконечности функции /(д) в окрестности точки разрывах —с. Если функция f(x) может быть представлена в виде /(х) = (х — с)-* ^ (х), причём ср (д:) — ограниченная функция в окре- стности точки х = с, то при з <^\ интеграл сходится; если а ^ 1 и, кроме того, функция '•if (х) вблизи х = t;, хотя бы с одной стороны от точки разрыва (например при х> с) сохра- няет знак, имея отличную от нуля нижнюю границу модуля, то интеграл расходится; на- конец, если при а^>\ нельзя указать такого числа S, чтобы при \х — с\<^о функция <?(х) сохраняла знак, то возможны оба случая и тре- буется дополнительное исследование. В частности, если при |л <^ 1 произведение (х—c)^f(x) стремится к некоторому пределу при х, стремящемся к с, то несобственный ь dx сходится. Если же при интеграл J/W
170 [РАЗД. I стремлении х к с существует отличный от и интеграл нуля предел произведения (х — сI* f(x) и Н->-1, то интеграл расходится. со Примеры. 1, Интеграл Г(д)= f t e~*dt (гам- сходится. W J *1+ dx ма-функция, см. cxji. 139) можно рассматривать как (a> 0). 2. Если в < х ^ N (е > 0), то t* ~ 1 e~ а оо . J t*~l е~( at и J О а Второй интеграл сходится при любом значении х, так как lim f (tx — ' е~ f) = 0 (см. стр. 149). *->• 00 Первый интеграл сходится при х > 0, так как при этом 1 — х < 1 и lim f1— •**•*— 1 <?-*) = !. при 0<f <1, а при •как интегралы 1 О сходятся, то интеграл Г-1 *-'. Та* tN-l e-t м \ dx 2. Интеграл | —— расходится, так как О lim *~ * =1. сходится равномерно на отрезке Е <: х •< Л7 и является на этом отрезке непрерывной функцией параметра х. Число е может быть сколь угодно малым, а число N — сколь угодно большим. l _ Главное значение интеграла. Если функ- з. Интеграл \yin~xdx сходится, так как для ция /(х) принимает неограниченные зна- 0 ------ - ------ э < у- < 1 _ lim х'^ тЛп *=0. . . . *-»о г Равномерно сходящиеся интегралы. Не- чения в окрестности точки х = с и пределы с — t, ' Ь lim f }(x)dx и lim f f(x)dx - собственный интеграл J / (x,a) dx называется не существуют [т. е. интеграл J / (x) dx в а -а равномерно сходящимся на отрезке [а0, aj, обычном смысле (см. стр. 169) расходится], если при любом заданном числе ?>0, сколь то предел суммы бы мало оно ни было» существует такое число л, что при всяких значениях N и а, изменяющихся в области N^n, a0^a^alt имеет место оценка ЬЛ. 1 t (*,«) dx Существенно подчеркнуть в этом определе- нии, что число п не должно зависеть от а, а зависит только от е. Равномерно сходящийся интеграл является .непрерывной функцией параметра а на отрез- ке [с<о, aj, если / (х,а) непрерывна в области . Если равномерная сходи- мость не имеет места, то интеграл j f (x, a) dx если он существует, называется главным зна- чением интеграла (valeur principale). Пример. Ь /c — s Ь , П I П П \ v. р.1 _^5___нт —^-г+ —7Г-Т - а Е"*" \я с+е / 1_+^_ 1,1} ._ 2е3 2(а —сK 1(Ь — с)* 2ea J может и не быть непрерывной функцией пара- метра а. Признак Вейерштрасса. Интеграл Аналогично определяется главное значение интеграла с бесконечными пределами интегри- j j (x,a) dx сходится равномерно на отрезке рования +./V lac, aj], если можно указать такое число N и такую функцию ср (х) (так называемую мажо- рирующую функцию), что при x>/V и бупет иметь МРГТО НРПЯНРНГТВП п иски1иуыл елучаил, ири независимом сгрс- оудет иметь место неравенство млении к бесконечности нижнего и верхнего пределов интегрирования, несобственный инте- грал может расходиться, в то время как глав- v. p. f f(x)dx= lim f f(x)dx. J 7/->ooJ,T — оо —ЛГ R некоторых случаях, при независимом стре- |/ (х)\ ^ )<р (х)\, причём интеграл l«p (x)\ сходится. о Примеры. 1. Если п > 0, то интеграл Г ное его значение может существовать. Пример. dx сходится равномерно для всех значений у, так как cos(ху) | . 1 И+я i^ ,1 + я ., —— •"* Диференцирование определённого инте- грала no параметру. Если функции f(x,a)
If Л.. 1}. ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ 171 и /л(х,<*) непрерывны, то непрерывна и дифе- ренцируема функция причём 4 /"(«) = J4 (*,«)**• а В более общем случае, когда Л-,(а) /=(«)= j f(x,a)dx, •*о(«) производная имеет вид Пример. •я У _d_fsinj^L Г ЧУ J х J 2у sin — 2 3sin.y» Вычисление некоторых определённых инте- гралов может быть произведено с помощью диференцирования определённого интеграла по параметру. Пример. д ~~fa \ ln(a*cos'x + b'sln'x)dx- 0 Г 2асо&х4х к ~ J a3cos*j:-fft8sinjjr = а + Ь О (подстановка igx-=u). Следовательно, интеграл У (а, &}= | In (a3 cos» х + fr" sina дг) Лс=я 1п (Л + ftL ? (ft). О Здесь <р (Ь) — неизвестная функция параметра Ь, которая должна сводиться к постоянной, так как ана- логично можно получить Да, й)=к la (a-\- Ь) + ф (а). По- лагая а=6=1, получаем УA,1)=0 и, таким образом, вследствие непрерывности J (а, Ь) как функции пара- метров, <Кя)=9 F)=— * in 2, т. е. Itf (ej cos5 jr+ftasina x) dx =7t In Диференцирование по параметру не- собственных интегралов если соблюдены следующие. условия: 1) функ- ция f(x,a) непрерывна и имеет непрерывную частную производную по а в области измене- ния переменных х !> a, OQ ^ а <; ах; 2) несоб- ственные интегралы сходятся на отрезке оо^а-^^, причём по- следний интеграл сходится равномерно. , оо Пример. Если J(a)=\ е ~ л3со$ 1лх dx, то (.v, а)й?лг, J /^ (х, с *L~JL Г в- do tfa J __ f е~х* 2 л-sin 2 и.г a -2<х j e~x~ с 6 Диференцированне под знаком' интеграла возможно, так как интеграл со I хе—х sin 2ол dx сходится равномерно (мажорирующая функция xe~JC'). Из диференциального уравнения . — — 2аУ следует, UQL- что / =- Се~а* (см. стр. 222), причем С = —^-, так как F)- JtLr 2 Таким образом : СО I е— ** cos lax Интегрирование определённого инте- грала по параметру а, Ь . Ь ч, JJ ^ а «о если f(x,a) ограничена во всей области а<1 х <I b, OQ^, a^aj и, за исключением, может быть, конечного числа прямых х = const и a = const, непрерывна в этой области. Интегрирование по параметру несоб- ственных интегралов а, оо со Oj 1. Г/ (j(x,a)dx\da=[{\f(xta)<b\dx, а0 а .а а0 если /(л:,а) ограничена и непрерывна в обла- оо сти л- > a, ao < a -< сц и интеграл J / (JT, a) dx a сходится равномерно на отрезке [a0, aj.
172 МАТЕМАТИКА (РАЗД. I Пример. b I *-'*<*' a поэтому oo \~(e~ax_e-b (i 6/00 1 ooj b j *)^-Ш«--««*'}*г- 0 \a 1 ч b Если функция f(x) чётная, то oo oo 2 Г Г f(x) = — \ cos их du \f(t) cos ut dt, ^ 0 0 (/W =/(-*))- Если функция f(x) нечётная, то OO 00 0/00 Г i Г — V a я { 5 dx Изменение порядка интегрирования возможно, так к<-к интеграл сходится равномерно на [а, Ь] (мажорирующая функ- ция e~~a*}, со| oo I ooi оо \ 2. П J f(x,a)dx\ da = J I J7(*,a) rfal Лс, a,, Ifl J «''o J если: 1) функция /(*, a) определена и непре- рывна в области изменения переменных х^а, со a ;> 00; 2) интеграл Г '/ (ж, а)| t/л: сходится и а является непрерывной функцией от а при всех 00 значениях a^ao; 3) интеграл f \f (x,a)\ da «о сходится и является непрерывной функцией от х при всех значениях х ;> а и 4) сходится один из повторных несобственных интегралов /(*)=— Г sin uxdu Г/ (/) sin utdt, о о (f(*) = -/(-*)). Интегралы Эйлера. Определение. Интеграл Эйлера 1-го рода 1 Ъ(Р>Я)= j xp -l(\ —x)«-1 dx. и Интеграл Эйлера 2-го рода (гамма-функция, см. стр. 139) e~xdx. Основные свойства: 1.2-3...(<7- ' (Р + Я-] если ^ — целое и больше 1. или со/ со . J j|/(Jf,a)j^ <х„ la J <*х Значения некоторых определённых ин- тегралов Пример. \ О о i о (подстановка .г = в/). В последнем выражении порядок интеграции может быть изменён и таким образом: l2 ОО/ОО ' J a + **« 2 l^a*' о n r л тс 2. I In cos x dx = I In sin x dx = — re In 2. о о 3. -T>- при f> > 0 О при 0= 0 1 +1a tgx _ jr jc "" 2 ' Интеграл Фурье 00 +OO 1C С f(x) = — \du \J (i) cos и re J J 0 -co + 00 +00 — jc) Л = Здесь / (x) — функция, удовлетворяющая на любом конечном интервале условиям Дирихле (см. стр. 264) и такая, что интеграл + 00 сюдится. 5. -J1 0 0 = 2-4-6...2л ~~ 3-5-7... Bл-г 1) n t Т Т /> Л 3. j sin «*<**= J о 1-3-5. ..B/t— 1) _«_ 2-4-6.772/1 2 *
ГЛ. 1] ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ 173 ОС 7. f e~ax dx- l . J a 0 00 _____ b oo 0 \xn c~axdx n[ (a>0) о a"+l oo Л v-« — 1 /VY r 1 0 \ @ <?" П ^ I) " J x 4- 1 sin п т. 0 It 11. I ln(l — 2acosA- -}- a2) rf;c = 0 j 0 ( _ i <^ a <^ 1) -j 2iclna («»>!) 2 12. j sin2'+1Jfcos2« + 1jfrfv = 2 (p -{•- q -\- 1) I ' 00 л _ _ Д 0 oo 14. 1 e~ax sinftr flf* = — - —— -. J a* -j- 0J 0 00 —a* . л * sin л- 1 15. \ —————— dx = arctg — . 0 CO 16 \ c~°*'x2k + l dx - l kl 0 00 __ p aot. У "К 1-3 Bk — 1 ) 17. \ e x dx = — ^ — ——————— r — . 0 9 a 2 ? 1 /~~ в oo oo л Г1 т/- 22. cos(x2)rf^— \ sin(jc2)rf^ — — —— . J ^ 21/2 0 0 F Г 2 @<«<!) 23. j . suljcdx _J 2 l 0 V — a COS ЛГ + a | a + 1 '»/) \ ^ ^ ^ _,(« x)V ~x V о-— , 0. "r1 A-2rtrf.v 1-3-5... B/1-1) ^O. 1 —————— -— —— - — ^== ————- ~ —— - —— ————— - —————— ТЕ J yi л-з 2-4-6... 2/z — i 00 i 26. f — ,— — — = ——— - ——— @ < т < н). J 1 + Л"" от TT: v ^ ^ 7 о л sin ——— n i 27. (A -x)PXl ~pdx = p l~~f> K J 2 sm^n и 1 p 1 28. 1A — л:^6" дга-1 rfjf = — . 0 i 29- Г— xP ^ - -R2- (pi < i). J A — X)p 8Ш/7ТС 1 30- J TT2^c^SX + ^ = 4" X CSC X и 1 f л-77 4-A-~p nsin^X ^, . 0 1 xp -\- x~p dx 32. \ — ——— - ————— — = ! v^ Я i О /»QC V l у — т А' 0 ~ sin -=-— • 7C Cj a . -, . рте 4 sin X sin J— 1 oo Г/1 -I/1—) ^ — J rfr 2 18. 34.f(l ,/-' ? - rWV-. J< oc 35 L •1 V(l+fflx)(l-x) P = — arctg p. 2ic 1 21.f eeee8Jrcos(esinx-/uc)d^ =2тс-^-. 36. f =^= = — In !-^. I } n\ J l/(i_^)(i_x) p 1-?
174 МАТЕМАТИКА [РАЗД. от 42. 1 43. Jln (q + px) dx = ^y^ In (q + p) — (' In x dx __ 1 _, J A + IDA)""" 2 ' 45. \ arcsin /?х rfx = arcsin p J о + --y —p2 —• 1 46. arctg/?лг rfx = arctg p — i 47. j arcsin(\fx)dx =-т~. о oo 48. f (arctg px)* dx = — In 2. J JP F/g--'^ _ i ,a J ^—i ~ б "' «.j 0 *"* = жл 52. =1 Щ 2. Ч —со со '•1 = -p- — - Щ -2_ . tyq p — со 1 ее 55. хех dx _ JL_ ер ~" Т dx 15 59. dx 1 62. \sin*^—j- = о . Х 4 rfx _ С dx 63. \ sin qx sin /;x —— = _. 64 •К- о оо 65. J(. sinA: \asinaAT cjn r тс — -. 2 = 0 (ft>a). OO с Г . \ J sinx p ± q cos 2jf л: fi_ СО I p2 sin2 х + Я2 cos2 х х
ГЛ. I] ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ 175 _0 р cos mx dx 68. v.p. I ——————— r J cos*—cos a sin ma Разность Rn между точным значением определённого интеграла и приближённым его значением: • _ (Ь — оK ~ .„ (для формулы трапе- ~ ~ ~~ 69. v.p. dx = 0 (HO). Вычисление интеграла с помощью ря- дов. Если я=1 и ряд равномерно сходится на отрезке [а,Ь], то lf(x)dx= 2 J "я (*)**• а п=\ а примеры. sin x 1 Xs , I X5 1 ' 2 2! ^33! ' '" @ < x < 1). Здесь С = 0,577215665 ... — постоянная Эйлера. х ? _ _]_?•> _1_?5 _ 1 ~ И ~3~ "*" 2!" Т ~ • • • A Приближённое вычисление определённых интегралов Формула трапеций. Промежуток интегри- рования (а, Ь) делится на п равных частей точками деления XQ = а, хг, х.2,..., х = Ь. dx x b — a + Уп- Здесь у0 = f (d),yl = /(jfj),... ,yn =f (b). Формула Симпсона. Промежуток интегри- рования делится на 2п равных частей точками х = a, X-L, х2,..., х.2п = &. [Уо + У2п +2 Ь — а ' Qn Здесь у0 =f(a),yl=f (xj,yz= о _ _ (b — flMyiv/-g\ (Для формулы Симп- " ~~ 2880/F и'сона). Здесь $ — некоторое значение переменной интегрирования из промежутка (а, Ь). Формулы Чебышева / (f(x)dx ^ |[/@,2113/) +/@,7887/)] ; ж ^[/@,1464 i) +/@,5 /) +/@,8536/)]; я: ^[/@,1027 /) +/@,4062 /) + + /@,5938/) +/@,8973/)]; »-g-[/@,0838/) +/{0,3127/) + + ^@,5/) +/@,6873/) +/@,9162/)]. Формулы Гаусса z |/(дг) d^r =r / [0,5/ @,21 13/) + 0,5/ @,7887/)]; ss. /[0,0278/ @, 1127/) + + 0,4444/ @,5/) + 0,0278/ @,8873/) ] ; х / [0, 1793/ @,0694 /) + 0,3261 / @,3300 /) + + 0,3261 /@,6700 /) + 0,1793/@,9306/)]; х I [0, 1185/ @,0469 /) + 0,2393/@,2308 /) + + 0,2844 / @,5 0 + 0,2393 / @,7692 /) + + 0,1885 /@,9531/)]. Графическое интегрирование. Для по- строения функции dt в интервале a^.t^.b строится график функ- ции (фиг. 46) в координатах х, у, так чтс - где а. и 0 — произвольные Фиг. 46. числа, определяющие масштаб построения. Про- водятся несколько горизонтальных прямых /,
176' МАТЕМАТИКА [РАЗД. I 2, 3,..., пересекающих ось у в точках, поме- ченных этими номерами; проводятся верти- кальные прямые 1, 2, 3,..., так, чтобы пло- .щади, ограниченные кривой и соседними гори- зонтальными прямыми справа и слева от вер- тикальной прямой, были равны (на чертеже эти площади заштрихованы); в точках пересе- чения горизонтальных прямых с кривой у — p/i — I проводятся пунктирные вертикаль- ные прямые. На оси х влево от начала откладывается произвольный отрезок ОР = Л; точка Р со- единяется с точками 1, 2, 3, ... на оси у. Через произвольную точку At проводится пря- мая, параллельная лучу рг, до пересечения с вер- тикалью / в точке fl]. Через точку а\ проводится прямая, параллельная лучу р2, до пересечения с вертикалью 2 в точке д2 и т. д. Многоуголь- ник с вершинами <?j, я2, °з» • • • образован каса- тельными к интегральной кривой, точки пере- сечения его сторон с пунктирными прямыми А}, А2, As,... являются точками касания, сле- довательно, принадлежат интегральной кри- вой, которую легко вычертить по лекалу. Ордината уг построенной кривой даёт значение интеграла, именно: = 7f J/СОЛ- Площадь плоской области. Определе- ние. Плоская область называется многоуголь- ной, если граница её состоит из прямолиней- ных отрезков. Квадрируемой плоской обла- стью называется такая область, граница кото- рой может быть заключена внутри много- угольной области со сколь угодно малой площадью. Площадью квадрируемой области называется число, большее площади любой многоугольной области, вписанной в данную область, и меньшее площади любой много- угольной области, в которую данная область может быть вписана. Пример. Пусть требуется найти площадь области, ограниченной локоном Аньези у = —-—— и параболой, У = "jr-*2- Обе кривые пересекаются в точках с абсцис- сами лг=±1. Величина искомой площади плоской области, указанной на чертеже (фиг. 47), представится в виде разности двух интегралов: + 1 +1 -f-1 +1 dx = С d* ——If^dr- J i~+^ 2j -i -i arctg-г K Если уравнение кривой задано в параме- трической форме х — ср (/), у = fy (t), так что 9 Ci) = в, <р (А>) = &, то площадь, ограни- ченная этой кривой и прямыми х—а, х = Ъ и у = О, -/ */ Фиг. 47. Пример- Площадь 5 эллипса, заданного параметри- ческими уравнениями х = a cos t, у = b sin t, равна учетверённой площади заштрихованной (фиг. 48) чет- верти ОАВ эллипса. Так как t - — / = 0 для точки А, то О для точки В и Л b sin r(—a sin t}dt = Фиг. 48. Если область ограничена кривой p = (в полярных координатах р и 6/ и прямыми 6 = а, 6 = ?, то её площадь с - область ограничена кривой y=f(x) и пря- мыми х — а, х = Ь, у — 0; функция / (х) непрерывна, положительна и однозначна на от- резке [а, Ь]. Если график функции у= J (х), заданной на отрезке [а, Ь], пересекает ось Ох, то опре- ь делённый интеграл ] /' (х) dx будет предста- а влять алгебраическую сумму площадей, заклю- чённых между графиком, -крайними ордина- тами х — а, х = b и осью л:. Величины пло- щадей, расположенных, выше оси х, войдут в эту сумму со знаком плюс, а величины пло- щадей, расположенных ниже оси х, войдут со знаком минус. В связи с геометрической интерпретацией определённого интеграла операция его вычи- сления называется квадратурой. Пример. Вычислить площадь 5 кардиоиды (фиг. 49), заданной уравнением р = а A —cosO). Так как при дви- жении вдоль кривой поляр- ный угол изменяется в интер- вале @, 2л), то 2 тс •> - sin Фиг. 49. 4 Ь Длина дуги. Определение. Если дли- на вписанной в кривую ломаной линии стре- мится к некоторому пределу, при безгранич- ном увеличении числа звеньев ломаной и одно- временном стремлении к нулю максимальной длины звеньев, то кривая называется спрям- ляемой, а указанный предел—длиной дуги кривой. Если кривая задана при помощи урав- нений X = /i (t), У = /a (t), Z = ta (t), TO, ДЛЯ
ГЛ. I] ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ того чтобы она была спрямляемой, необходимо и достаточно, чтобы функции /j (t), /2 (/)• /з (О имели ограниченную вариацию (см. также стр. 211). Достаточным условием спрямляемо- сти кривой является диференцируемость функ- ций /, (t), /2 (О, Л (О- Вычисление длины дуги. Если кри- вая задана уравнениями х — fi {t}, .У = /2@' г =/» (Л, то 5 = dy* + dz\ где 5 — длина дуги, a,b — значения параметра t в концевых точках кривой. Пример. Длина дуги арки циклоиды х = а (<р—sin у), у = аA—cos <р) равна (фиг. 50) Фиг. 50. Если плоская кривая задана уравнением ^f(x), функция f(x) однозначна, то и -IV 1+ [/'(ЛГ)]2 rf,, где a, & — абсциссы концов кривой. Пример. Длина параболы ?-+ t* dt: Если р==/@) есть уравнение гкривой в полярных координатах [/F) —однозначная функция], то , где 61( 02 — полярные углы для концов кривой. Пример. Вычислить длину дуги логарифмической спирали р==в~ , заключённой внутри круга, радиус 12 Том 1, кн. 1 которого равен единице {фиг. 51). Так как спираль пересекает окружность р = 1 при значении <р = О и с возрастанием угла <р делает внутри круга бесконечное число . витков вокруг точки р =• 0, приближаясь асим- птотически к началу координат, искомая длина дуги s представится в виде сходящегося несобственного инте- грала (стр. 169) с беско- нечным верхним пределом интегрирования. Фиг. 51. и Площадь поверхности тела вращения ь Здесь ^==/(дг)—уравнение меридиональ- ной кривой, a, b — абсциссы её' концов, х—ось вращения. Пример. Задача Гюйгенса. Боковая поверх- ность 5 параболоида вращения, образованного вра>це- 3 нием вокруг оси х меридиональной кривой у3 - н где /? — радиус основания параболоида, Я—высота его Я V'H. •г + -47Г*гв _з н 2 . 6Я» Объём тела вращения ь ь Здесь F (х) — площадь поперечного с&че- ния тела, перпендикулярного к оси вращения Ох; х — абсцисса сечения; о, & — абсциссы концевых сечений; y=f(x —уравнение мери- диональной кривой. Пример. Объём эллипсоида вращения, образуемого вращением вокруг^оси х кривой х = а со,? <р, у = f> sin <f, = гс I у3 dx = — я ^ftM sin3 2 i (sin «P.— cos3 <p sin 6
178 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Криволинейный интеграл. Определе- ние. Пусть на кусочно-гладкой кривой зафи- ксированы точки А и В с абсциссами х = а и х.= Ь и образована сумма = a,xn = Ь), i = I где ti, r,ti, С,- — координаты произвольной вну- тренней точки частичной дуги, ограниченной точками деления кривой с абсциссами ^_i> xf, функция Р(х,у, z) — непрерывна в некото- рой области пространства, целиком содержа- щей данную кривую. Если неограниченно увеличивать число частичных дуг и одновре- менно устремлять к нулю их максимальную длину, то существует предел этой суммы, называемый криволинейным интегралом функ- ции Р(х,у, г) по переменной х, взятым вдоль дуги АВ кривой; этот интеграл обозначается символом p(x,y,z)dx. АВ Наиболее общий вид криволинейного инте- грала (Pdx+Qdy+Rdz) = АВ АВ АВ АВ представляет сумму криволинейных интегра- лов от функций A Q, R соответственно по переменным х, у, z. При интегрировании вдоль замкнутой кри- вой начальная и конечная точки А л В сли- ваются и криволинейный интеграл не зависит от выбора этой точки, но зависит от напра- вления обхода кривой при движении от начальной точки к конечной; при изменении направления обхода знак интеграла меняется, абсолютная же величина интеграла остаётся неизменной. Вычисление криволинейного интеграла. Вычисление криволинейного интеграла сво- дится к вычислению определённого интеграла Р(х, y,z) dx = АВ причём х = Л @, y=h (')• z = h (О — уравне- ния кривой АВ, a =fi(a),b =/1(p), а, Ъ — абсциссы точек А, В. Выражение площади плоской области с помощью криволинейного интеграла *) Здесь S — площадь области, ограниченной плоской замкнутой кусочно-гладкой кривой С, не имеющей двойных точек. Криволинейные интегралы берутся в положительном напра- влении, т. е. так. чтобы при обходе контура С рассматриваемая область располагалась слева. Предполагается, что система коорди- нат—правая (фиг. 52) (взаимное расположе- ние касательной s к контуру С, проведён- ной в направлении интегри- рования и внутренней нор- мали п, совпадает с взаим- ным расположением осей Ох и Оу). Пример. Площадь S, ограни- ченная одной аркой циклоиды х = a (t — sin t), у = а A — cos./) и осью абсцисс (фиг. 50), может быть выражена с помощью криво- линейного интеграла (*), распро- странённого по всей дуге арки и отрезку оси абсцисс, замыкающему концы этой дуги. Интеграл по прямолинейному отрезку равен нулю. так как на этом отрезке у = 0 и dy = 0. При интегри- ровании по дуге АВО циклоиды значение параметра / изменяется в промежутке Bл, 0). Таким образом Фиг. 52. S==- 1 — sin f) sin /- A-cos fI dt. = )L (_ t cos / + 3 sin t - 4t) Неопределённый интеграл от функции многих переменных, например, от функции / (х, у, г) трёх переменных х, у, г, взятый по переменной х, представляет выражение: , z) dx = F(x,y,z) + W(y, z), причём/7^, у, Zj — функция, частная произ- водная которой по переменной х равна f(x, у, г), функция же 47 (у, г) — произвольная функция переменных у и г. Функция F(x, у, z) существует в некоторой области измене- ния независимых переменных, если функция fix, у, z), рассматриваемая при фиксированных значениях переменных у, г, является непре- рывной функцией переменной х в этой области. Двойные интегралы. Определение. Пусть независимые переменные х,у изменяют- ся в некоторой замкнутой области О, и в этой области задана функция j(x,y). С геоме- трической точки зрения, области G соответ- ствует на координатной плоскости ху некото- рая плоская область, ограниченная замкнутой кривой. Если эта область квадрируема, то её можно разбить на частичные квадрируемые области g.,, ?2,- • • Пусть о/ обозначает площадь частичной области g^ af(x^y^ — значение функции j (x,y), которое она принимает в не- которой точке PI частичной области с но- мером / . Выражение называется интегральной дельта-суммой, если наибольшая хорда любой из частичных обла-
ГЛ. I] ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ 179 стей меньше некоторого числа В. В зависимости от способа разбиения основной области G и от выбора точек Р. внутри частичных обла- стей g дельта-сумма может принимать бес- численное множество значений. Если суще- ствует такое число А, что разность между этим числом А и любой дельта-суммой стремится к нулю при стремлении В к нулю, то функция }(х,у) называется интегрируемой в области G, а предел А, обозначаемый символом называется двойным интегралом от функции ](х, у), распространённым на область G. Одним из возможных разбиений области G является разбиение этой области (или, по крайней мере, некоторой внутренней её части) прямыми, параллельными координатным осям, на частичные прямоугольники со сторонами Дл:,-, AV,-. В соответствии с этим для обозначения двойного интеграла служит символ если область G разбита на конечное число квадрируемых областей G!, Ga,..., G/t . Теорема о среднем для двойных инте- гралов. Если функции / (х, у) и <р (х, у) не- прерывны в области G и функция <р (х, -у) сохраняет постоянный знак, то всегда можно найти внутри области G точку с такими коор- динатами ?, tj, что будет иметь место равен- ство G Вычисление двойного 'интеграла. Двой- ной интеграл, распространённый на область G, ограниченную прямыми х = а, х = Ь, у — а, у = р, вычисляется с помощью двукратного интегрирования * dxdy=* = f(*,y)dy dx Всякая функция, непрерывная в области G, является интегрируемой в этой области. Ин- тегрируемой функцией является также огра- ниченная в области G функция, которая имеет внутри этой области бесконечное множество точек разрыва, причём все точки разрыва могут быть заключены внутри замкнутой об- ласти со сколь угодно малой площадью (в частности, если точки разрыва располагаются на некоторой линии, проведённой внутри об- ласти G). Геометрический смысл лвойного ин- теграла. С геометрической точки зрения, величина двойного интеграла может быть отождествлена с величиной объёма некото- рого цилиндрического тела, ограниченного частью координатной плоскости Оху, цилин- дрической поверхностью, с образующими, па- раллельными оси Oz, построенной на контуре области G, и поверхностью, заданной уравнением z = J(x, у). Объём тела понимается при этом в смысле предела, к которому стремится сумма объёмов, вписанных внутрь этого тела паралле- лепипедов, если площадь оснований паралле- лепипедов стремится к нулю, а число их неограниченно возрастает. Основные свойства двойных интегралов I \af(x,y)da = a \ \f(x,y) Aз(а — постоянная); V GJ ,y)ds = f f/(roO<fo-|- G, + f \f(x,y) Л + . • . + f \f(x,y) da. viJ ь/ t/ В случае произвольной выпуклой области f(x,y)dydx. причём у = ^(х), у = ч%(х} — уравнения для нижней и верхней частей контура области G, «, b — абсциссы концов отрезка, являющегося проекцией области G на ось абсцисс. При выполнении интегрирования по переменной у (вычисление внутреннего интеграла) вели- чина х считается постоянной. Пример. Интеграл J от функции f(x, y)=x* v, рас- пространённый по области, ограниченной биссектрисой координатного угла хОу и дугой окружности радиуса г с центром (фиг. 53), лежа- щим на оси Ох, и касающей- ся в начале координат оси Оу, может быть вычислен следую- щим образом: г Ylrx — y-j( I ""]'" -о У 2гх— Г / хаBгх — х") _?«\ Ах* . 20' Значительно более сложным является вычисление этого двойного интеграла, если произвести сначала ин- тегрирование по переменной х ?( Ч -и \ и U- »_y.
180 МАТЕМАТИКА [РАЗД. Формула Дирихле. Если интегрирова- ние распространяется на треугольную область, ограниченную биссектри- сой координатного угла хОу, осью абсцисс и орди- натой х — а (фиг. 54), то, обращая порядок инте- грирования по перемен- ным х и у, при вычисле- нии двойного интеграла получим формулу Ди- рихле а Фиг. 54. f(*,y}dy то f(x,y)dx\dy. Аналогии с простыми интегралами. Если U(*,y) = Если то <КУ), где <р (лг), ^ (>') — произвольные функции. Аналогия с формулой Ньютона — Лейб- ница. Если дхду „ , =/(•*, .У), то + F (a, b). Формула Грина где L — контур области G, интегрирование вдоль которого ведётся в положительном на- правлении, т. е. так, чтобы область интегриро- вания располагалась при.обходе контура слева, если система координат правая (фиг. 52); Р, О, ^, Днепре- рывпы в области G и на её границе. Контур, ограничивающий область, может состоять из не- скольких замкнутых контуров, ограничивающих область не только извне, но и изнутри (фиг. 55). В этом случае криволи- нейный интеграл по контуру L представляет сумму криволинейных интегралов по отдель- Фиг. 55. ным контурам L,, Z.J,- Интегрирование по внешнему4 контуру LI ведётся в направле- нии, обратном Движению стрелки часов, а ин- тегрирование по внутренним контурам--Ly,- •-, Ln —в направлении, совпадающем с движе- нием стрелки часов. Формула замены переменных в двойном интеграле \du dv, = \\F[f(u,v)#(utv)] где D(utv) да. dv д_? fy ди dv если производится замена x=f(u,v}, y = <f(u,v), причём область G является взаимно однозначным образом области G, • В случае перехода от декартовых коорди- нат к полярным х = pcos б, у = psin 6; поэтому р (х, у) D (р, 6) = Г Г/ (р cos 6, р sin 6) р dp rf6. G, Отображение областей. Вычисление пло- щади. Геометрический смысл функциональ- ного определителя. Равенства /(«, ») = л, ср (и, v) = у устанавливают соответствие между координатами х,у точек некоторой области G плоскости ху и координатами ы, v точек дру- гой области GJ, расположенной на координат- ной плоскости uv. Точки области G называ- ются образами соответствующих точек области GI- Область G называется образом области Gj. Функции/(м, v) иср(м, о) в дальнейшем пред- полагаются непрерывными вместе с первыми частными производными внутри области GJ. Предполагается также, что соответствие, уста- навливаемое рассматриваемым преобразова- нием между точками обеих областей, взаимно однозначно, и детерминант О (/.?)=• D (и, v) ди dv ди dv который называется функциональным опреде- лителем, или якобианом, сохраняет знак в обла- сти G,. При движении точки вдоль контура L1 области GJ её образ перемещается вдоль кон- тура L области G. Преобразование называется прямым или обратным в зависимости от того, будет ли при этом движении точек направле- ние обхода контуров L и L^ одинаковым или взаимно противоположным. Если определитель сохраняет положительный знак внутри D(u,
ГЛ. I] ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ 181 области GJ, то преобразование является пря- мым. Площадь а области б, ограниченной кон- туром L, представляется интегралом D (к, По теореме о среднем, площади и и областей G и GJ связаны зависимостью где . — значение якобиана в некоторой D (а, р) точке, и = а, »=Э области G!.. Таким образом абсолютная величина функ- ционального определителя в некоторой точке М] области GJ (плоскость ии), образом кото- рой является точка М области G (плоскость ху), равна пределу отношения площади некото- рой малой области g, заключающей внутри себя точку М, к площади соответствующей области &, заключающей внутри себя точку /И], при безграничном уменьшении площади области gj и одновременном стремлении к нулю наиболь- шего расстояния точки Мг от контура области gi- Площадь поверхности. Определение. Пусть поверхность S задаётся параметрически уравнениями х = f (и, v), у = у (a, v), z ~ <Ь (и, о) . Функции /, <у, ф предполагаются однозначными, непрерывными и имеющими непрерывные ча- стные производные в некоторой области R плоскости uv, ограниченной контуром /., причём л о л ни в одной точке области /? якобианы D(y,z) ——— не обращаются одновременно D (и, v) D (u,v) в нуль. Поверхность S называется в этом случае правильной. Всякому разбиению области /? на частич- ные области г; соответствует разбиение пра- вильной поверхности S на частичные поверх- ности Sf. При этом некоторой произволь- ной точке n\i частичной области г{ соответ- ствует точка MI частичной поверхности s,. Пусть разбиение области R таково, что линии, параллельные нормали к поверх- ности, проведённой в точке Af/, пересекают частичную поверхность sz- лишь в одной точке. Этим свойством будут обладать все частич- ные поверхности 5/ разбиения, если частичные области Г{ достаточно малы. Если провести касательные плоскости в точках MI правильной поверхности и спро- ектировать частичные поверхности s/ на соот- ветствующие касательные плоскости, то ка- ждой Sj будет соответствовать площадь а/ пло- ской области, полученной при таком проекти- ровании области 5/. Площадью з поверхности называется пре- дел, к которрму стремятся суммы всех площа- дей <?/, если все частичные области г,- стремятся к нулю, .притом так, что максимальные хорды, стягивающие точки контуров YJ, ограничива- ющих эти области, стремятся к нулю. Вычисление площади поверхности. Если правильная поверхность задана уравнением х = х (и, v), у — у (и, v ), z = г (и, v), то площадь поверхности а = Г f }/"EG - F* du dv. Здесь область /? является образом поверх- ности 5 на плоскости uv: ; ... Е== Ти с _дх дх ,_ду ду . дг dz t ~~ ди dv ' Wi dv'du dv' Если поверхность задана уравнением z = f(x,y), то . Здесь область D — проекция поверхности на плоскость .v, у. Пример. При пересечении сферы дг'-f У*-\-г*=а* и д3 уг эллиптического цилиндра — Ц- TJ =1 (*<") вырезаются два куска сферической поверхности. Определение пло- щади о одного из этих кусков сводится к вычислению двойного интеграла: дг х дг у - _ причем в этом случае-^- ==—— -—= — i-,a область О v J дх г ду z х* уа ограничена эллипсом - -f ~ =1. Поэтому будем иметь л б а Г ~"J t/ — а а •fi г/'-» 1 v~. J / , Л-* -* у '-* . + arcsin —— ^ —— 1 4У C- Х>-у> Г 1 ~а* = 2а arcsin — I dx = 4а5 arcsin — .а '
182 МАТЕМАТИКА (РАЗД. ! . Если поверхность состоит из конечного числа кусков правильных поверхностей, то площадь такой поверхности может быть пред- ставлена суммой двойных интегралов, каждый из которых равен величине площади соответ- ствующего куска правильной поверхности. Объём тела. Определение. Объёмом тела называется верхняя граница объёмов все- возможных многогранников, которые могут быть вписаны в тело, если эта верхняя гра ница совпадает с нижней границей объёмов многогранников, в которые может быть вписа- но это тело. Объём тела существует, если поверхность, ограничивающая тело, может быть заключена внутри многогранника сколь угодно малого объёма. Выражение объёма с помощью двойных интегралов. Если тело ограничено поверх- ностью, которая пересекается линиями, парал- лельными оси Ог, в двух точках, то объём V этого тела может быть представлен в виде разности V--= f f/i (x,y)dxdy-\( h( V D причём область интегрирования D является проекцией тела на координатную плоскость ху, а поверхности, ограничивающие тело сверху и снизу, представляются уравнениями В частности, может быть /2 = 0 ^поверхность, ограничивающая тело снизу, — плоскость г = 0). Пример. Найти объём V тела, ограниченного цилин- дром л* -f- Т == ох, гиперболическим параболоидом сг~ху и плоскостью г — 0, причём для точек тела координата у > 0. Интегрирование в этом случае производится по области D, предста- вляющей полукруг, ограни- ченный полуокружностью х*+уа = ах, у>0 и осью Ох, которая является ли- нией пересечения плоскости Z. Фиг. 56. г = 0 и гиперболического параболоида (фиг. 56). а (Уах. ~ Xs ^-dy idx Ox Ix (ax —Xs) 2с dx= U л*_?|\ I 6i &с) | " 24? Поверхностные интегралы. Опреде- ление. Пусть правильная поверхность S разбита на п частичных поверхностей з\, s2, ...,*„ и olf о2, ..., а„ — площади частичных поверхностей; F (M) — непрерывная функция точек поверхности (каждой точке поверхности соответствует определённое значение функции), F (Mj) — значение функции в произвольной точке MI частичной поверхности $,-. Предел суммы %F(Mi)ai при безграничном умень- шении каждой из частичных поверхностей (подробности предельного перехода аналогич- ны приведённым на стр. 178, 179, при определе- нии двойного интеграла) называется поверх- ностным интегралом и обозначается символом F (M) di. Вычисление поверхностного интеграла. Если поверхность S задана параметрическими уравнениями х = х (u,v)t у = у(и, v), z = -- -2(u,v)tToF( И) = Ф [х(и, v), у (at v), г(и, v)] = = f (w, v) и поверхностный интеграл сводится к двойному: = Г f Ф (х, у, 2) di = ' — f f R f(u, v) dv. Значения величин ?, G, F приведены на стр. 181, а область R есть образ поверх- ности S на плоскости uv. Если поверхность задана уравнением г — — г{х, у), то F (M) = Ф [ х, у, г (х, у)] и 11 Область D есть проекция поверхности 5 на плоскость ху. Пример. Координаты центра тяжести восьмой части сферы .V + у1 + г3 = Я3, вырезанной координатными плоскостями .v = 0, у = 0, г = 0 и расположенной в первом октанте, вычисляются следующим образом: {{xdi ^з j I V R sin 8 cos ф /?asin в <Й \ 0 0 так как х — R sin в cos <V, de— R* sin 9 d8 d<V- В случае двухсторонней поверхности I (P dydz + Qdzdx + R dx dy) = 11< = \ \(РCOS a О Q cos ;* -f R cos Y) где a, p. 7 — углы нормали к поверхности, проведённой в выбранную сторону, с осями O.v, Оу, Oz; P(rt у, z), Q(x, у, z), R(x, у, г)~ непрерывные функции, определённые на по- верхности. Интеграл I I R dxdy представляет собой V предел интегральной римановой суммы которая может быть образована, если раз- бить, как указано выше, поверхность 6' на частичные поверхности sf, R (х& У{, г?) — значение функции в произвольной точке ча- стичной поверхности Sj, g; — проекция на
ГЛ. 1) ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ 183 плоскость ху площади <st поверхности s/ (со знаком плюс, если угол между осью иг и нормалью к поверхности, проведённой в вы- бранную сторону, острый и со знаком минус — в противном случае). Аналогичное значение имеют выражения \ I Р dy dz \\ II Q az dx. 5 5 Существенно указать сторону поверхности, на которую интеграл распространяется, т. е. выбранное направление нормали к поверхности. Если выбрана такая сторона незамкнутой поверхности г = z (x, у), что нормаль, прове- дённая в эту сторону, образует во всех точках поверхности острые углы с осью Oz, то поверх- ностный интеграл сводится к двойному: У и R (х, у, z) dx dy — = \\R(vty, z(x, v)]dxdy. D распространённому на плоскую область D плоскости ху, являющуюся проекцией поверх- ности на эту плоскость. Если поверхностный интеграл распространён на противоположную сторону поверхности, то J j R (v, у, z) dx dy = - J J R [xt y, z (x, y)] dx dy. Объём тела, выраженный с помощью поверхностного интеграла x dy dz •== Г Г у dx dz -— f f z dx dy = „sJ ,U — _ I \ (x dv dz + у dx d: + z dx dy), 3J причём интеграл распространён на внешнюю сторону поверхности 5, ограничивающей тело. Формула Стонса ?. -**}**,} = dz dx ) J Здесь P(x,y,z), Q(x,y,z), R(x,y,z) не- прерывны вместе с первыми частными производными в некоторой трёхмерной обла- сти, содержащей внутри себя правильную двух- стороннюю поверхность S; С — замкнутый кон- тур поверхности S, интегрирование вдоль ко- торого ведётся в положительном направлении, т. е. так, чтобы обход контура представлялся на- блюдателю, расположенному на выбранной стороне поверхности 5, совершающимся про- тив стрелки часов, если система координат х, у, г — правая (см. также стр. 193). Тройной интеграл. Область трёх измерений G, в которой задаётся интегрируемая функция F(x,y, z), разбивается на частичные области #,-с объёмами и-,; предел суммы 2^F/, т),-, C/)f,- (смысл предельного перехода и использу- емые обозначения аналогичны приведённым на стр. 178, 179, при определении двойного интеграла) называется тройным интегралом и обозначается посредством символа ш F (х, у, z) dx dydz. Вычисление тройного интеграла. Вычис- ление тройного интеграла может быть сведено к трёхкратному вычислению обыкновенных определённых интегралов. и а F (х, у, z) dx dy dz — F (x,y, г) dz \ dx dy <F3 а V <р, (х) Ц., (х,у) ,у, z) dz н dx. Область О ограничена поверхностями г — «ij (х,у), z = <|/2 (х,у> и цилиндрической по- верхностью Ф(х,у)— 0, проходящей через контур плоской области D плоскости ху, на которую проектируется область G. При выпол- нении интегрирования по переменной г осталь- ные переменные х,у считаются фиксирован- ными параметрами. Определение пределов интегрирования cpj (л:), <рз (x)t a, b соответствует приведённому при вычислении двойного инте- грала по области (см. стр. 179). Пример. Определение момента инерции относительно оси Oz однородного тела, ограниченного поверхностью параболического цилиндра г3 = Чах, поверхностью круг- лого цилиндра х3 + у3 = ах и плоскостью 2 = 0, сво- дится к вычислению тройного интеграла J, распростра- нённого на область G, занятую телом: .\\\ ( а+ у*) dx dy dz •• dxtty. Здесь D—плоская область, ограниченная окружно- стью ,va + у3 = ах. Далее имеем Vax~=. ПК ах — *Y I I I t/ _____ I tJ — Vay - »-з L 0 У. I у*) Oz \dy\dx Vax — .г2 ^x + ax* VT^x) dx ~ У2 При вычислении последнего интеграла следует вос- пользоваться подстановкой а — х = .у2. Диалогично вычисляется объём V рассматриваемого тела: -Ш 15 Искомый момент инерции тела J = -^ Ма", где М — масса тела.
МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 Выражение объёма с помощью трой- ного интеграла где G — область, занятая телом. Формула Острогрздского \ \ J (Р COS X -f ф COS (A -f R COS v) flfa. Здесь 5 — поверхность, ограничивающая область G, а )., ;л, ч — углы, составляемые внеш- ней нормалью к поверхности с осями Ох, Оу, О?. Функции Р (х, у, г), Q (х, у, ?), R(x,y, г) непрерывны в области G вместе со своими первыми производными (см. также стр. 193). Замена переменных в тройных интегра- лах. При замене переменных х — f (и, v, w), у = у (н, v, w), г =. ф (и, v, w) III T(x,y,z)dxdy.:dz = IJ JV [f(u, v,w), <p, (u,v, w), ф (», v, w)] D (u, причём область G — взаимно однозначный об- раз области GI и якобиан df_ df_ -6]_ да tiv dw D (/, ср, ф) D (a, v, w} du ~dv ~dw dw Замена декартовых координат полярными х = р sin 0 cos ?, з' = р sin 6 sin <р г = р cos 0; О(х,у,г) = \ И F(p sin б cos ср, р sin 6 sin <р» р cos fl) Область G — образ области Oj. Пример. Интеграл dy\ dx представляет тройной интеграл от функции Vx1 +y' -j- z1, распространённый на восьмую часть сферы -x*^yt+z'l=I?, вырезанную координатными плоскостями х=0, v=6, г==о' причём ту, внутри которой дг>0, у >0, z> 0. Если ввести вместо декартовых координат полярные (см. выше), то в пространстве новых переменных область интегрирования будет ограничена плоскостями г = 0. r=R, 8 следовательно, Условия независимости криволинейного интеграла от пути интегрирования. Инте- грал U = \ (Р dx + Q dy) не зависит от вида АВ » л г, дР dQ кривой АВ, если -^- = — во всей односвяз- ной области D, содержащей различные кривые, соединяющие точки А и В. В этом случае, если точка А (ХО,УО) фиксирована, интеграл является функцией только координат х, у точки В, т. е. ?/ = Ф(.х,_у), причём эта функция удовлетво- ряет уравнению в полных диференциалах . Обратно, если Р dx + Q dy = 4Ф, то f (Р dx + Q dy) = Ф (jc,jO - Ф (х0(Л), AJB причём криволинейный интеграл берётся по кривой, соединяющей точки А (х0, у0) и В (х, у). Интеграл V = f (Р dx + Q dy + R dz), взя- лл тый вдоль пространственной кривой АВ, не дР дО зависит от вида этой кривой, если -т— = — — . ду дх dQ dR dR дР „ ~fa=='fr7> -^ — ~fa в пространственной од- носвязной области G, содержащей различные кривые, соединяющие точки А нВ. Если в этом случае точка А фиксирована, то интеграл V является функцией только координат х, у, г точки В, т. е. V = W (х, у, г), причём dV = Р dx + Q dy -f R dz. Я не зависит от выбора поверхности S, огра- ниченной контуром С, и зависит только от кон- тура С, если -^ + ^! + ^ = 0. Это равен- ство должно иметь место во всей области G, содержащей различные поверхности, ограни- ченные контуром С. Функции L(x, у, z), М(х, у, z), N (х, у, г) непрерывны вместе с частными производными первого порядка в области G.
ГЛ. I] ФУНКЦИИ КОМПЛЕКСНОГО ПЕРЕМЕННОГО 185 Диференцирование тройного интеграла по параметру. Если /(о)= причём область G ограничена замкнутой по- верхностью S, изменяющейся при изменении параметра а, то J I (Х Дп от- где Vn(xrv, z, а) = llm —т-, а Дл — длина Да-*0 Дх резка нормали к поверхности 5(а), заключён ного между поверхностями S (а) и S (х 4- Да) которой приписывается положительный знак когда нормаль направлена во внешнюю сто рону поверхности S (а), и знак минус - в про тивном случае. ФУНКЦИИ КОМПЛЕКСНОГО ПЕРЕМЕННОГО * Функция комплексного переменного да =/(г) определяется двумя функциями действитель- ных переменных *,у(г = х •+- /у), составляющих её действительную и мнимую части: w = и -j- iv, и ='-f(x, у), v-^-. <\>(xt у). Для того, чтобы однозначная и непрерыв- ная в окрестности точки г функция имела производную f(z) = lira Дг)-/(г) Дг необходимо и достаточно, чтобы её действи- тельная и мнимая части удовлетворяли усло- виям Коши—Римана ди_ дх __ ~ду' ду ди "дхт Функция f(z) называется аналитической, или голоморфной, в точке г, если всюду в ок- рестности этой точки она имеет производную. Функция f(z) зналитична в некоторой области плоскости комплексного переменного г, если в каждой точке этой области она имеет про- изводную. Если в области D функция /(г) аналитична, то во всей этой области удовлетворяются условия Коши — Римана. Действительная и мнимая части f(z) удот влетворяют уравнению Лапласа (см. стр. 250) Д« = 0, До = О и являются сопряжёнными гармоническими функциями. Если задана одна из них, то вто- рая определяется криволинейным интегралом (х,у) 0*0, Уо) д_и ду , , dx -- ди -3- дх Линии и = const и' v ~ const на плоскости х,уобразуют изометрическую сетку, т.е. бес- конечно малые элементы, ограниченные кри- выми v — с'. и = с -{-de, v = с' -\- dc1, (dc' = являются квадратами. Функция w=f(Z) даёт точечное преобра- зование плоскости г = х -\- iy на плоскость w =? и -\- iv. Если /'B)^0, то в окрестности точки z преобразование взаимно однозначно и кон- формно, т. е. сохраняются углы между кри- выми и элементы дуг всех кривых, выходящих из одной точки, увеличиваются в одном и том же отношении, равном \f (г)\ . Величина arg /'(•?) равна углу между касательной к кривой в точке z и касательной к соответствующей кривой в точке w=f(z). Интеграл от функции комплексного пере- менного /(г) по кривой С определяется как предел суммы: ( J /(*) dz = Ига -г ), v==1 где точки ZQ, 2j,. .., гп разбивают кривую С на п частей, причём при переходе к пределу наибольшее расстояние между двумя соседними точками должно стремиться к нулю. Если на линии С максимум |/(г)| равен М, то f(z)dz <ML, где L — длина кривой С. Для аналитической функции имеет место теорема Коши: если внутри замкнутого кон- тура С функция аналитична, то Таким образом, для аналитической функции интеграл не зависит от линии интегрирования, а зависит только от начальной и конечной точек. Функция = \lt(z)dz является первообразной от/(г), т.е: F'(z) =/(г). Аналитическая внутри контура С функция определяется по её значениям на контуре формулой Коши * Литературу см. на стр. 321.
186 [РАЗД. 1 Её щшизводные даются интегралами /"Vzi-J^- Г •/ 7 { ' ~~2к/ J (С Если функция / (г) аналитична в точке а, то в этой точке она имеет производные всех порядков и в окрестности точки а разлагается в ряд который носит название ряда Тейлора. Область сходимости ряда Тейлора есть максимальный круг с центром в точке а, внутри которого функция остаётся аналитической. Всякий сходящийся степенной ряд f(z) = (z — a) есть ряд Тейлора от своей суммы. Радиус круга сходимости степенного ряда определяется по его коэфициентам формулой Коши — Адамара _ 1 R= lim Если аналитическая в точке гп функция обращается в нуль в бесконечной последова- тельности точек Zj, г2, ...,?„,... сходящихся к го..то она есть тождественный нуль. В част- ности, аналитические функции, совпадающие в некоторой области или на кривой, тождест- венны. На этом основано аналитическое про- должение аналитических функций. Если функцияДг) аналитична внутри кольце- вой области, ограниченной двумя концентри- ческими окружностями с центрами в точке а, то она разлагается в этом кольце в ряд Лорана -f-oo причём коэфициенты определяются формулами <-»- 2ic/ .)^_ гд$ Г — кривая, окружающая внутреннюю окружность и расположенная внутри кольца. Если однозначная функция/(г) аналитична в окрестности точки я, за исключением самой этой точки, точка а называется изолированной особой тачкой. В окрестности такой точки f (z) разлагается в ряд Лорана, сходящийся в не- котором, круге с центром а, исключая самую точку а. Совокупность отрицательных степе- ней этого ряда называется его главной частью. Изолированные особые точки однозначной функции делятся на полюсы и существенно особые точки. Точка а называется полюсом, если ряд Лорана имеет конечное число членов, отличных от нуля, с отрицательными показа- телями. Наибольший отрицательный показа- тель называется порядком полюса. Полюс пер- вого порядка называется простым. Вблизи полюса аналитическая функция стре- мится к бесконечности. Если п — порядок полюса, то в окрестности его ft*\ ?(z) /Ч*) = -/-———ТпГ. где ср (z) — аналитическая функция, не равная нулю в точке а. Точка а называется существенно особой, если разложение Лорана содержит бесконеч- ное множество членов с отрицательными по- казателями. В окрестности существенно особой точки можно указать последовательность то- чек zn, стремящихся к о, в которых значения функции / (?„) стремятся к любому наперёд заданному комплексному числу (теорема Вейер- штрасса) Имеет место более точная теорема Пикара: в любой окрестности существенно особой точки функция / (z) принимает все зна- чения, за исключением, быть может, двух (при- чём оо считается также значением функции). Коэфициент C_j называется вычетом функ- ции / (z) относительно особой точки С_} = res,, f(z). Если а есть полюс л-го порядка /(г), то 1 Если а — полюс первого порядка и Дг) представлена в виде причём <р (а) ф 0, то Интеграл аналитической функции по зам- кнутому контуру, содержащему конечное число изолированных особых точек, равен сумме вычетов относительно этих точек, умноженной на 2тц (теорема о вычетах). Эта теорема имеет в частности приложение к вычислению интегралов функций действи- тельного переменного. gizm Например, полагая f(z) — z2 , д3 и беря контур С, изображённый на .фиг. 57. имеем ,У f/ (г) dz= 2л/ rese, / (г) = /^ ^\С С ' — _ 0 - та Фиг. 57. Учитывая, что при R -+ оо интеграл по по- лукругу стремится к нулю, получим -foo cos,™ О Функция /(г) называется целой, если она аналитична во всей плоскости комплексного
ГЛ-. I] 187 переменного. Целая функция имеет в беско- нечности существенно особую точку. В случае полюса на бесконечности целая функция обра- щается в многочлен. /(г) = ГМ П Если ui, я2> • • • • ап — точки, в которых f(z) обращается в нуль (нули целой функции), то f(z) можно представить бесконечным произ- ведением (произведение Вейерштрасса) вида -1Ш2+ i 1 ( ГУ1 2К) + >" + —4-.J ' Если нули таковы, что ряд у L_ *4 \а.,Р^ сходится, то произведение Вейерштрасса мо- жет быть записано в виде "(А П 1 - — В частности имеет место формула +.00 z ГГ Л z \ ~п sin -кг = кг II II — ——- ] е ** \ п / /г = —оо Из неё вытекает разложение по полюсам функции +00 где Н(г}—также целая функция. Если однозначная функции z = F(w) имеет нуль л-го порядка, то для обратной ей функ- ции w=f(z) точка z ~ 0 является точкой ветвления n-го порядка. В окрестности алгебраической точки вет- вления /<-го порядка г •= а аналитическая функ- 1 , vv / 1 , 1 \ — -(- 2± \——-(-—к X ляш \ % '— Л /I J Произведение синуса и сумма котангенса берутся по всем п, кроме п = 0. Функция/(г) называется мероморфной, если все её^особые точки являются полюсами. Вся- кая мероморфная функция может быть пред- ставлена как отношение двух целых функций. Если известны главные части 0„(———) n\z — а„) мероморфной функции относительно её полю- сов, то имеет место разложение вида = я (г) + 2 ~ pn « }• где /У (г) — целая функция, а Я/, (г) — полиномы. Для частных классов мероморфных функций существует способ Коши для определения Н (г) и многочленов Рп(г). Изолированными особыми точками много- значной функции могут быть также точки ветвления. Точка а называется точкой вет- вления функции / (г), если при обходе аргу- мента z по замкнутому контуру вокруг точки а функция меняет своё значение. Ьсли в ре- зультате конечного числа таких последова- тельных обходов функция f(z) возвращается к своему исходному, точка называется алге- браической точкой ветвления. Наименьшее число обходов, которое необходимо для воз- вращения функции к исходному значению, называется порядком алгебраической точки п. — —— ветвления. Точка а функции у г— а является алгебраической точкой ветвления л-го по- рядка. ция разлагается по степеням (z — a)«. Неалгебраические точки ветвления носят название трансцендентных, или логарифмиче- ских. Точка z =. О функции log z или функции za (а отлично от действительного рациональ- ного числа) является трансцендентной точкой ветвления. Говорят, что область D конформно ото- бражена на область Д, если между точками этих областей установлено взаимно однознач- ное соответствие посредством аналитической функции. Чтобы определить конформное соответ- ствие, надо задать пару соответствующих друг другу точек внутри областей и два соответ- ствующих друг другу направления в этих точ- ках или три пары соответствующих точек на границах областей. При конформных отображениях важную роль играет принцип соответствия границ и принцип симметрии Римана — Шварца. Если аналитическая функция устанавливает взаимно однозначное соответствие на границах областей, то соответствие взаимно однозначно и внутри области. Если границы областей D и Д содержат дуги круга с и ц, которые соответствуют друг другу при конформном отображении, то ото- бражение продолжается в областях D + D1 и Д •+ Д', где ?>', Д' — инверсии D, Д относи- тельно дуг г, -у. причём симметричные точки относительно с области D + D' переходят в симметричные относительно ^ точки Д Ч- Д'. Основной элементарной функцией является показательная ег = е* (cos_y -f i sin .у); она удовлетворяет соотношению e*i + *a — = е г> ег* и имеет период 2тг/. Фиг. 58. Эта функция даёт отображение полосы а^З'^^, причём |Р — а|<2п, на >гол а <; <р <! р с вершиной в начале. Полуполоса <^a переходит в сектор а (фиг. 58).
МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Обратная функция для степенной есть лога- рифм: при г = re"? w — log z -- In r + /'f. Эта функция многозначна, так как <р опре- делён с точностью до кратного 2 it. Степенная функция определяется формулой w = га = еа l°s *• она многозначна, если а не является действи- тельным целым числом. Если а действительно, Фиг. 9. то w = га переводит угол с вершиной в начале величиной а в угол величиной ал. В част- те ности угол 0<ср<Са преобразованием w — г* переводится в полуплоскость (фиг. 59). Тригонометрические функции определяются формулами ,-te sin г = 2/ cos г sinz cos г ь cos г' а sinz Для них имеют место все обычные тригоно- метрические соотношения, в частности пер- вые две имеют период 2« и две вторые — пе- риод я (см. стр. 131). Функция да = sin г даёт отображение полу- полосы .у > О, — -у < * < -о- на верхнюю полуплоскость ю>0 (фиг. 60). У Фиг. 60. Функция w = tg г даёт отображение полосы —-j-<jf ^-j--r на КРУГ 1^1*0 (фиг. 61). Обратные тригонометрические функции выражаются формулами ( | г |< 1): г , 1 *з 1«з г5 «d«...-|+f-^+... Важную роль играет дробно-линейное пре- образование аг+ Ъ тп —— ____' cz-\-d' Это преобразование является единственным преобразованием, дающим взаимно однознач- ное отображение всей плоскости на самоё себя. При этом прямые и окружности снова переходят в прямые и окружности. Отобра- жение определяется тремя парами соответ- Фиг. 61. ствующих точек zt, z2, zs и да,, w2, w-A и может быть записано в виде Преобразование, переводящее единичный круг в себя, может быть записано в виде где а — точка, соответствующая w = 0, a t — угол с осью х направления в точке а, пере- ходящего в направление действительной оси. Отображение верхней полуплоскости у = О на единичный круг может быть записано в виде где а — точка, переходящая в w = 0, a t — на- правление в этой точке, переходящее в на- правление действительной оси. В ряде вопросов играет важную роль ото- бражение a 1 \ Оно переводит внешность круга \z\^>r и одновременно внутренность круга \2\<^— (r^l) а ( \\ во внешность эллипса с полуосями -^( г + — } а ( \ \ _ и -п\г— — J. В частности внешность и вну- тренность единичного круга переходят на плоскость с разрезом .у = 0, — а^х^+ а. Отображение полуплоскости на многоуголь- ники реализуется функцией Кристоффеля-т Шварца. Если оцтг, о^тг,..., а„тс — углы много- угольника, а я„ о2« • • •» °л — точки действи- тельной оси, соответствующие вершинам много- угольника, то отображение даётся формулой где С и С' — константы. Эта же формула мо жет быть применена к отображению круга на многоугольник, при этом ak будут точки ок- ружности, соответствующие вершинам много- угольника.
ГЛ. I] ФУНКЦИИ КОМПЛЕКСНОГО ПЕРЕМЕННОГО 189 Мероморфная функция, имеющая два пе- риода со,, ш2' направления которых не совпа- дают, называется эллиптической функ- цией. Параллелограм, '*ц/!1 построенный на векторах Wj, co2, носит название па- раллелограма периодов (фиг. 62). В теории эллиптиче- ских функций основную роль играют функции Фиг. 62. Вейерштрасса: ц/г 2л ((« — »)« ~~ wV ' где w — п «>! 4- m ш2, а суммирование и произ- ведение берутся по всем целым числам, за исключением ('м = 0, п — 0). Первая из этих функций эллиптическая, а две другие удо- влетворяют соотношениям: С (и + да) = С (в) -И, / w\ o(tt-fw) = eeMe*j a (u), где ?) = п -гц -{- т т],, е = 4-1, а числа т^ и •»& удовлетворяют соотношению Лежандра и диференциальное уравнение или Р'»(и) = 4 (р (и.) — *,) f р (и) - где gz — а (») - Всякая эллиптическая функция может быть представлена в виде / (-и) - a) -v4j p (« -, k — 1 где суммирование распространяется по всем полюсам параллелограма периодов, а А<> А1 2! АО \ 7~.———T^i "Г —д (ц — «J (а - я, -!-••• -t\~4 (и-а)Ь есть главная часть /(г) в пол юсе а. ции Другоепредставление элядаинческой функ- /(и) = . а (и — GJ) ... <t (и — я„) а (и — — полюсы где О],..., оп — нули, AJ, *2, ... эллиптической функции. Функция р (ь) является обращением эллип- тического интеграла а Обращения интегралов г dt J = г J _ — P) (ft* Г ^ J "KU-fK^-A'51) ' даются эллиптическими функциями Якобн г = sn и,.2г = en ы и г = tin и (К2- -t- /г'2 = 1). Для этих функций имеют место соотношения: sn3 и + спа и = 1, rf/»3 и - 1 — ft2 sn2 и. (snu)'= сп и dim, (en ы)' = — sn и dn и, (dn и) ' = — A2 sii а сп н и теоремы сложения: sn Ujcn^dn fj-^sn i» en udna 1 — Л3 sn3« sna t/ ' sn (u -f v) = en (a-\- v) = dn (u -f-1>) = en и en v — sn it dn 7 sn v dn t> i — t>- sn'J u sn-1» dn ц dn о - A3 sn и сп и sn t> en t> l — ft2 snj a sn-11» Функция sn и даёт конформное отображе- ние прямоугольника — — <Гтн<~, — l<Reu<l на полуплоскость. " , Функции sn а, спи и dn » имеют следующие пары периодов: 2л)|, «>j, 2со,, to, -f- «>2, Здесь <*), = 2/<:, ш3 = 11 К', где tf и К' — пол- ные эллиптические интегралы" ^(,*."у ) и . стр. 90.
190 МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 Формулы, связывающие функции Якоби с другими эллиптическими функциями: sn а = sin am w, сп и - cos am и, где am и (амплитуда ч) — обращение эллипти- ческого интеграла первого рода F (k, cp) = = = м, 9 = am u, snu = — -^г сп и = СП2И М») " _ 4~ 4~ Т 2@ sin -KV - q slnSw -j- Я sinSnt; ...), = l-r-2gcos2n:t'-f-2<?4cos 4^t/ и = те [62@)]2 v , q = e AR. ea(oj ' - -—— , AR e2@) • ВЕКТОРНЫЙ АНАЛИЗ Скаляром называется физическая величина, характеризующаяся при выбранной единице одним числом: например, работа, объём, тем- пература. Вектором (а, V, г) называется физическая величина, определяема* не только измеряю- щим её в определённых единицах меры числом, но и направлением в пространстве; например, скорость, ускорение, сила. На чертеже «фиг. 63^ вектор изображают направленным отрезком ~АВ = а. Прямая, по которой на- правлен вектор, называется линией действия вектора. Различают векторы: 1) свободные, т. е. не связанные с линией дей- ствия; например, скорость поступательного движения твёрдого тела; 2) скользящие, т. е. такие векторы, которые могут быть перенесены вдоль линии своего действия; например, сила в абсолютно твёрдом теле; 3) неподвижные, связанные с точкой своего приложения. Численное значение вектора называется его модулем или длиной вектора. Вектор b = — а есть вектор той же длины, что и а = АВ, но противоположно направлен- ный (фиг. 64) __ Фиг. 63. Произведение вектора а на скаляр т есть вектор Ь, модуль которого в т раз больше модуля а. \Ъ\ = И а|. При т>0 векторы одинаково направлены и параллельны, при т<0 они параллельны, но противоположно направлены. Единичный вектор а1 (орт вектора а) оди- наково направлен с вектором а и имеет модуль, равный единице. а = аа°. Проекции вектора а на оси системы коор- динат хуг определяются формулами ах = a cos (а, х), ау — a cos (а, у), а, = a cos (а, г). Фиг. 64. Вектор а может быть представлен в виде а = ах\ -\- ау] + azk, где 1, j, k — единичные векторы (орты), напра- вленные по осям координат. Проекции ах. ау, аг называются иногда координатами вектора в системе хуг. Модуль вектора Направление вектора определяется напра- вляющими косинусами: cos (а, х) = ——г=^====. - cos(a,_y = cos (а, г) == Uy 1/2 2 У ах -t- а у аг +«J есть век- Вектор г называется радиусом-вектором, если его начало совпадает с началом системы координат. Для радиуса-вектора г г = х1 + J7 + *'. где дг,_у, г —координаты конечной его точки. Векторная алгебра Сложении векторных величин (фиг. 65) производится по правилу папаллелограма: сумма двух векторов тор с, представлен- ный диагонал ъ ю ОС пара ллелог рама, построенного на векторах а и Ь. с = a -f b, 'О. & — a3 -f &2 •*- фиг- 65- -f- 2ab cos (a, b). Под разностью векторов а и Ь (фиг. 66) понимают вектор d, равный сумме векторов а и - Ь, d = a — b = a + (— b)== OD.
ГЛ. I] ВЕКТОРНЫЙ АНАЛИЗ 191 Справедливы следующие равенства: Фиг. 66. 1)a-fb = b-fa (закон коммута- тивности); 2)a + rb'+c) = = (а + Ь) + с (закон ассоциатив- ности); 3) т(а + Ь) = = та 4- тЪ (закон дистрибутивности). Скалярным (внутренним) произведением двух векторов а и b называется скалярная величина, равная произведению их модулей на косинус угла (а, Ь) между ними (т. е. про- изведение модуля одного из них на проекцию другого вектора на направление первого), ab — (ab) — ab cos (a, b); ab = Ьа = ахЪх + ayby -f azbz. Частные случаи: 1) два вектора параллельны ab = ab\ 2) два вектора антипараллельны ab = = — ab; 3) векторы взаимно перпендикулярны ab = 0; 4) а .= Ь, тогда аа = а2, т. е. скалярный квадрат вектора равен квадрату его модуля. Векторным (внешним) произведением двух векторов а и Ь. называется вектор с, мо- дуль которого с = ab sin (a. b) равен площади параллелограма (фиг. 67), по- строенного на векторах а и b и который ни- правлен по нормали к плоскости, прохо- дящей через а и b таким образом, что a, b и с образуют правый трёхгранник Пример. Момент силы F относительно центра О ра- вен векторному произведению радиуса-вектора г на F (фиг. 68) (фиг. 67), т. е., если смотреть с конца век- фиг 67. тора с на плоскость векторов а и b то переход от вектора а к вектору b совершается вращением против стрелки часов. с = а X b = [ab], с = ab sin (a, b), Векторное произведение а X b равно нулю, если векторы а и b коллинеарны, т. е. линии их действия параллельны. Если а_[_Ь, то (а X b) = ab. Проекции векторного произведения на оои координат имеют вид сг = (а X bjz = ах by — ау Ьх. Отсюда а X Ь = (ауЪг - агЪу) i (агЪх — ахЬе}\ J ах br Фиг. 68. M = rxF, отсюда в частности Мх = уРг — гГу, Сложные произведения векторов 1) Смешанное произведение а (Ь X с) = flbc = by I'z by Ьг С.» Cy_ Фиг. 69. равно объёму параллелепипеда, построенного на а, Ь, с, как на рёб- рах (фиг. 69) abc = = bca = cab = — — cba = — bac = = — acb. Если abc = 0 то три вектора a, b и с компланарны, т. е. па- раллельны одной и той же плоскости. 2) аХ'ЬХс)=--Ь(ас)-с(аЬ); 3) (а X Ь) X (с X d) = = b {a(cXd;} - ajb(cXd)}. Диференцирование вектора по скалярному аргументу Если вектор а изменяется, по величине и направлению, являясь функцией скалярной величины /, то '•2Г = »га at &t-*o называется производной векторной функции а = а(/) и представляет собой вектор, напра- вленный по касательной к годографу вектора a(f); годографом вектора а = =a(/i называется кривая, которую опишет конец вектора а, если за начало вектора а -взять некото- рую произвольную не- подвижную точку О (фиг. 70). 3yj -f azk, то Фиг. 70. Так как а (/) = ал-! da daXl ~dt==~dT "*" dt k. dr Пример. Скорость точки М есть v (t) = — , где г = = т(() - i*(t) + lv (t) + Кг (t) есть радиус-вектор точки М. Производная единичного вектора а° есть вектор, перпендикулярный к диференцируе- мому вектору: —г- J_ a°. Правила диференцирования векторов: d ,_ , ._. da db d da . db "dt+di' Trab = rfFb+arfT*
192 [РАЗД. I Векторное поле является потенциальным, если существует такая функция координат (потенциал поля) ср (х,у, г), что а — grad ср или dt а* — а - п - - дг ' В последних двух формулах / и а~ скаляр- вые функции аргумента t. Скалярное поле Скалярное поле есть часть пространства, в каждой точке которого определена функция «р, зависящая только от координат этой точки (например, поле электрического потенциала), Поверхность, определяемая уравнением у (дг, у, г) = const, называется эквипотенциаль- ной поверхностью, или поверхностью уровня. Градиентом tp (grad 9.V у) называется век- тор, направленный по нормали к поверхности уровня (по направлению наибольшего измене- ния функции у); при этом модуль градиента равен производной функции ср по этому на- Для этого необходимо и достаточно, чтобы даг _ day дпх _ duz day _ дах dy ~~ dz дг ~ дх дх ~ ду Если поле потенциально, то интеграл М М \ ads = \ grad yds = <р (М} •— ср (М0) М, м, зависит только от положения начальной и конечной точек кривой интеграции, но не зависит от вида кривой. Пример. Работа силы тяжести зависит только от раз- ности высот. Циркуляция Г вектора а есть линейный интеграл по замкнутому контуру при задан- ном направлении обхода , ч r = (T)acfs, правлению (•^- grad<p В потенциальном поле циркуляция равна нулю i . ду ду dy Г = ф grad yds = 0. dx dy dz Потоком вектора а через заданную по- ~5—у—;—з—%——J"- верхность 5 называется скаляр: ~дх)[ ^ \ду) ^\dz) Г Carfa = С С anrfa = Г (axdy dz + ау dz dx -f Векторное поле Векторное поле есть часть пространства, в каждой точке которого определён некоторый вектор а = &(х,у,г); например, поле скоро- стей, поле силы тяжести. Модуль" | а ] .опре- деляет интенсивность поля. Силовыми линиями (или линиями тока) векторного поля называются кривые, каса- тельные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора а = а (х,у, г) в той же точке. ,;•• Диференциальное уравнение, их опреде- ляющее, имеет вид а X dr = О или dx _dy _ dz Например, линии тока жидкости определя- ются из уравнений dx _ dy _ dz ~'~ Линейным интегралом вектора а вдоль кривой 5 называется скаляр -f- 0г dx dy. Дивергенцией (расхождением) вектора а в данной точке называется скалярная вели- чина div а, равная отнесённому к единице объёма потоку вектора а через поверхность бесконечно малого объёма, окружающего рассматриваемую точку: 1 Г Г diva — va = Iim — I \anda= г»-+0 t?.' J 3 _ дах do'у даг ~~ дх ~* dy'' dz ' Для потенциального поля (а = grad у) Пример. Если и есть вектор смещения точки тела, то div u характеризует изменение объёма тела при де- формации. Объём тела не изменяется, если divu = 0. Векторное поле, для которого div a = О, называется соленоидальным (сьободнкм от источников). В этом случае существует такой вектор F (векторный потенциал), что а = rot F. Вектором-вихрем или ротором вектора а называется вектор компонентами: rot a — curl a С С I a ds = \ а S •• с у dy -\- azidz даг Jy rot,a=-5:.---d;- даг 'дх д^_ Ту я —— •* __ __, "_ dz __ dav ,
ГЛ. I] АНАЛИТИЧКСКАЯ ГЕОМЕТРИЯ 193 Прамер. Если v есть скорость, то rot v даёт удвоен- ную угловую скорость—вихрь вращения частиц жидкого тела. Если жидкое тело свободно от вихрей, т. е. rot v = = 0, то v=grad <p- div rot a = О, rot grad cp = О, rot rot a = grad div a V2a. Поток вектора а через замкнутую поверх- ность равен интегралу от дивергенции век- тора по объёму, заключённому внутри поверх- ности. an-d<s = III div adv J V (см. также формулу Остроградского на стр. 184). Теорема Стокса. Циркуляция вектора а по замкнутому контуру равна потоку вихря через любую поверхность, ограниченную дан- ным контуром: фа rfs= И ду da, где п— орт внешней нормали (см. также фор- мулу Сп кса на стр. 183). Для плоского поля эта формула известна как формула Грина (см. стр. 180). Аналитическая геометрия изучает свойства различных геометрических образов (линий, поверхностей и др.). При помощи способа, на- зываемого методом координат, аналитическая геометрия приводит решение геометрических задач к исследованию и решению уравнений. Под методом координат понимается способ определения положения одного геометриче- ского образа относительно другого при помощи чисел. Аналитическая геометрия на плоскости Прямоугольные, или декартовы, коорди- наты. Две взаимно перпендикулярные прямые Ох и Оу на плоскости, на каждой из которых * Литературу см. на стр. 321. 13 Том 1. кн. 1 отмечено положительное направление, назы- ваются осями прямоугольной системы коор- динат (фиг. 71). Точка О их пересечения называется началом ко- ординат. Если N— основание у перпендикуляра, опущен- ного из точки М на ось Ох, то числа х и у, измеряю- щие отрезки ON и NM при помощи некоторой единицы масштаба т, называют ко- ординатами точки М. N Фиг. 71. т . Принимается запись М (х, у), где число х называется абсциссой точки М и берётся со знаком -(- , если направление отрезка ON со- впадает с положительным направлением оси Ох, в противном случае со знаком ~. Число у называется ординатой точки М и берётся со знаком -J-, если направление NM имеет направление оси Оу. Расстояние между точками А (хь у^ и В (х2, у%) определяется по формуле Деление отрезка в данном отношении. Если А (хг, у^) — начальная точка некоторого отрезка и В(х%, _у2) — конечная точка того же отрезка, то координаты точки С, делящей от- АС резок АВ в данном отношении X = -^ , опре- С>-О деляются по формулам Л =______, J,__i__.^_. Если С является серединой отрезка, то .= 1 и Отрицательным значениям X соответствует деление отрезка внешним образом. Аффинные координаты точки. Рассмо- трим две прямые Ох, Оу с общей точкой О и две точки EI и Е2, принадлежащие этим пря- мым (фиг. 72). Если М — произвольная точка плоскости, N — точка пе- ресечения с осью Ох прямой, проходящей че- рез М параллельно Оу, а Я— точка пересечения с осью Оу прямой, про- ходящей через М парал- лельно Ох, то числа х = ON О^ "-"• Фиг. 72. Ф N вают аффинными коор- динатами точки М, причём OEi и ОЕ% явля- ются единицами масштаба. Аффинные координаты представляют обоб- щение прямоугольных координат; для послед- них длины отрезков ОЕг и ОЕ% совпадают и угол между ними прямой.
194 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Аффинные координаты вектора. Прове- дём через начальную и конечные точки век- тора АВ прямые, параллельные осям Ох, Оу; в пересечении с осями получим точки А\, Вг на оси Ох и А2, В2 на оси Оу (фиг. 73). Числа Фиг. 73. "' - ОЕ, " a~0f2 ' измеряющие отрезки А-^ВЪ А2В2 при помощи различных единиц мас- штаба (OEj, ОЯ2), назы- вают аффинными коор- динатами вектора, причём где *j и У} — аффинные координаты точки А, а х2 и у2 — точки В. В случае прямоугольной системы координат °1 = *2 — •*! = а COS б, 02=3/2— j/j = a Sin 6, где а — длина вектора АВ и 6 — угол от по- ложительного направления оси Ох до напра- вления вектора АВ. Если вектор а умножается на число т, то и координаты вектора умножаются на то же число. Преобразование аффинной системы координат в аффинную. Если х, >— -коор- динаты точки т относительно аффинной си- стемы координат и х', У — координаты той же точки относительно новой аффинной си- стемы, то В этих уравнениях аг, из — координаты единич- ного вектора (единицы масштаба) новой оси О'х', a bj, ^ — коорди- наты единичного вектора новой оси О1 у' и C-L, с2 — координаты нового на- чала относительно ста- рой системы координат (фиг. 74). Фиг. 74. Поворот прямоугольной системы коор- динат (фиг. 75). В этом случае с\ = 0, с2 — 0. Координаты ве- ктора 0'Et' а\ = I -cos а, ау = 1 -sin а. Координаты ве- ктора 0'Е2 О F, N Фиг. 75. 1= Ь cos Г а --1 • sin = — sin а, -гг = COS a. Формулы преобразования координат имеют вид X = X1 COS a—у' Sin a, у = X1 Sin a -f y' COS a. Если начало новой системы О' не совпа- дает с точкой О и имеет координаты clt c2, то формулы преобразования прямоугольной си- стемы в прямоугольную имеют вид х = х' cos a — у' sin a -+- сг> у = х' sin a + у' cos a -j- C2. Полярные координаты. Если х — некото- рый луч с начальной точкой О и М — произ- вольная точка плоскости (фиг. 76), то два числа: 1) 6 — угол от направления луча до напра- вления вектора ОМ, __ 2) р — длина вектора ОМ;р = - ——— , где т— единица масштаба, называются полярными координатами точки М; 9 — полярным углом, р — радиусом - вектором. Луч х называется полярной осью, точка О — полюсом. Между полярными ко- ординатами р, 0 и прямо- угольными координатами х, у одной и той же точки М имеют место зависимости (фиг. 76) Фиг. 76. х = р cos в, у = р sin 6; р = -H.V2. г. cos 9 = — = — • .. .- Р у л? + у* Геометрическое значение уравнения. Если в уравнении F (х, у) = 0 или y=f(x) величины хну рассматривать как коорди- наты (прямоугольные или общие аффинные), то совокупность всех точек М, координаты которых х, у удовлетворяют данному уравне- нию, называют графиком данной функции. Пример. Совокупность точек, координаты которыж удовлетворяют уравнению х*-\-у*=г*, представляет окруж- ность с центром в начале координат, так как левая часть уравнения представляет квадрат расстояния точки М (х, у) от начала координат, правая же часть — вели- чина постоянная. Уравнения геометрических мест. Если для некоторой линии дан геометрический за- кон её образования, то, выбрав систему коор- динат, можно этот закон записать в аналитиче- ской форме; таким образом получается зависи- мость между координатами произвольной точки линии. Примеры. 1. Прямая, делящая пополам прямой угол (фиг. 77). Принимаем стороны' угла 0 V * Фиг. 77. за оси прямоугольной системы координат, тогда для произвольной точки М (х, у) у=х. 2. Окружность радиуса г. Принимаем за оси прямоугольной системы координат две взаимно пер- пендикулярные прямые (фиг. 78). Пусть а, Ь—коорди- наты центра этой окружности и х, у — координаты про- извольной точки окружности; тогда
ГЛ. I] АНАЛИТИЧЕСКАЯ ГЕОМЕТРИЯ 195 Уравнения некоторых плоских кривых Кубическая парабола (фиг. 79) — уравне- ние у = ел3. Начало координат является точкой пере- гиба; ось Ох касается кривой в этой точке. Для построения кубической параболы у — = ,~лг8, проходящей через точку Р0 на отрезке 4 АР0, описывается как на диаметре окружность (фиг. 80) и в некоторой точке /V оси Ох Фиг. 79. строится перпендикуляр NT до пересечения с прямой ОРо в точке Т, через точку Т про- водится прямая, параллельная оси Ох, до пересечения с ЛР0 в точке 5; далее радиусом AS описывается из точки А окружность до пере- сечения с первой окружностью в точке /?; из последней опускается перпендикуляр RQ на прямую ЛР0; соединяя точку Q с точкой О, в пересечении с прямой у NT получаем точку М, принадлежащую кубиче- ской параболе. Полукубическая па- __ рабола (фиг. 81) — урав- нение у = сх 2 . Точка О является точкой воз- врата первого рода; ка- сательная в этой точке совпадает с осью Ох. Показательная кривая — уравнение у = = а*. При а > 1 кривая имеет вид, предста- ир' ' 0 Фиг. 82. Фиг. 83. вленный на фиг. 82. Если х ->• — ос, то у -> О, т. е. ось Ох является асимптотой. Логарифмическая У . кривая (фиг. 83) — уравнение Цепная линия (фиг. 84; — уравнение у — ach — (см. 211). стр. Синусоидальные кривые а) у = A sin х (фиг. 85). б) у = A sin (ax + р) (фиг. 86, стр. 196). При Р = у у — A cos ax. У. Фиг. 85. в) у = М sin ax -f N cos ax. Это уравнение приводится к предшествующему следующим образом: ,_____ / м у = ум* + Л/2 ( ——===== sin ax + N cos ax . -f Л/2 / Полагая = А, - N М = cos р, = sin р, получим _у = Л (cos 3 sin я* -f sin C cos олг) = = A sin (ox + P). r)y = Ai sin (ал -f p,) + At sin (a* -f 02) + -(-•• •-)- Л л sin (ax-\-$n) (сложение гармониче- ских функций одного периода). В этом слу- чае, полагая М = Аг cos ^ -f N = Аг sin р! -f "cos sin C2 + • • •+ An можно привести уравнение к виду, рассмо- тренному выше, у == М sin ax -|- ^V cos OJT = A sin (адг -}- 0). д) 3/ = Р sin («jx -I- Pi) sin f д2* -Ь ?2) (произ- ведение гармонических функций). График функции получается в результате сложения ординат графиков функций у^ и yz, где = —- cos Pi -f- Ра], - fl л- В частности при а\ = аа = -^, т. е. в случае функций одного периода (фиг. 86, пунктир) у = В -f- A sin (яд: -J- ft), В = •? cos (P, -ft,), Л = --?-, p = p1+p2-f-|-. е) у — Ае~~х sin (ал -J- ft) (график затуха- ющих колебаний). Кривая пересекает ось х в точках, которые принадлежат линии yi = sin (ax -f- ft).
МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 По мере увеличения х амплитуда колеба- ний функции неограниченно убывает. Фиг. 86. Циклоидальные кривые, а) Циклоида (фиг. Ь7). Циклоиду описывает точка М, кото- рая неразрывно связана с окружностью, У О N Фиг. 87. катящейся без скольжения по прямой. Пара- метрические уравнения циклоиды имеют вид jf = fl(cp—sincp), у = а A — cos cp). В этих уравнениях а — радиус окружности ** ? — Угол NSM. б) Эпициклоида (фиг. 88). Эпицикло- иду описывает точка М окружности (радиу- са а>, которая ка- тится без сколь- жения по другой Фиг. 88. Фиг. окружности (радиуса &), соприкасающейся с первой внешним образом. Уравнения эпициклоиды (в параметриче- ском виде) , , , ч а + b х = (а + b) cos ср — a cos —— ср, а 1 1 у = (а + b) sin ср — a sin ———— ср, где tp— угол поворота подвижной окружности относительно прямой, соединяющей её центр с центром неподвижной окружности. Если b — а, то х = 2b cos ср — b cos 2ср, у = 1b sin f — b sin 2cp. Эпициклоида называется в этом случае кардиоидой {фиг. 89). в) Гипоциклоида (фиъ 90). Гипоци- клоиду описывает точка М. окружности (радиуса а), которая катится без скольжения по другой окружности (радиуса Ь), соприка- сающейся с последней внутренним образом. Уравнения гипоциклоиды ... х я» @ — a) cos <p -f- a cos У = (b — а) «Цп <р — а sin b — а Фиг. 90. Фиг. 93. где ср — угол поворота подвижной окружности относительно прямой, соединяющей её центр с центром неподвижной окружности. Если b = 4я, то уравнения принимают вид л = b cos3 ср, у — b sins ср. Координаты х, у удовлетворяют в этом случае уравнению астроиды (фиг. 91) Эвольвента, или развёртка, круга (фиг. 92). На каждой касательной откладывается отрезок NM = AN. Уравнения имеют вид х = a cos rf -f- а у sin cp, у = a sin ср — а ср cos ср. Трактрисса (фиг. 93) (антифрикционная кривая) есть эволь- вента цепной линии. Уравнение в параме- трической форме х = а (ср — th cp), _ а У ~~~ ch cp Фиг.-92. Фиг. 93. Длина касательной к трактриссе от кривой до оси х постоянна и равна а. Ось х является
ГЛ. 1J АНАЛИТИЧЕСКАЯ ГЕОМЕТРИЯ 197 асимптотой двух ветвей кривой. Точка х = 0, у — а является точкой возврата кривой. Спираль Архимеда (фиг. 94) — уравнение р = ав, где р — радиус- вектор и в — полярный угол. На фиг. 98 представлены три случая: и Ь — 2а. Фиг. 94. Фиг. 95. Гиперболическая спираль (фиг. 95) — уравнение р = —. Прямая, параллельная полярной оси Охи отстоящая от неё на рас- стоянии d = а, является асимптотой спирали. Точка О (полюс) — асимптотическая точка, спираль делает около этой точки бесконечно большое число оборотов, но р ф 0 ни при каком значении 6. Логарифмическая спираль (фиг. 96)—урав- нение р = Се°Ь. Полюс является асимптотиче- ской точкой (р ->• 0 при 6 н» — оо). Фиг. 96. Лемниската уравнение Вернул л и (фиг. 97) — г2 = 2а» cos 26 или в декартовых координатах (х? + у*)* = 2а2 (л* —у! Если М — точка кривой, то M причём FI ( — а, 0) и Fz ( + а, 0) — две точки У Фиг. 97. оси х. Начало координат —узловая точка кривой. Лемниската Бернулли является частным случаем овала Кассини, для которого FiM • Г2М_= а2, но FI РЪ вообще говоря, не равно 2а. Улитка Паскаля (фиг. 98) — уравнение р = 2а cos в ' или в декартовых координатах в) Фиг. 98. Фиг 99. Для построения улитки Паскаля из произ- вольной точки окружности (фиг. 99) радиуса а проводятся лучи и от точки пересечения W с окружностью откладываются в направлении луча отрезки NM, равные Ь. Геометрическое место точек М — улитка Паскаля. Циссоида (фиг. 100) — уравнение в поляр- ных координатах 0 sin2 в р = 2а ——— . , r cos 6 ' а в декартовых координатах Начало координат — точка возврата первого рода, касательная в которой совпадает с осью Ох. Прямая, параллельная оси Оу на расстоянии, равном 2а, — асимптота. Для построения циссоиды из точки окруж- ности О проводятся лучи до пересечения с У В N Фиг. 100. Фиг. 10J. окружностью (точка А) и с касательной (точка В). Геометрическое место точек М, для которых ОМ — АВ, есть циссоида (фиг. 101).
198 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I В построении фиг. 100 точки N к О — диа- метрально противоположные. Конхоида Никомеда (фиг. 102) — уравнение COS в или в декартовых координатах Для построения из точки О про- водится произволь- ная прямая т, пе- ресекающая в точ- ке N прямую /, па- раллельную оси у и отстоящую от неё на расстоя- нии а. Точки М и М', расположен- ные на прямой т на расстоянии Ъ от точки А/ пересечения прямых т и /, при- надлежат конхоиде Никомеда. Прямая линия Нормальное уравнение прямой. Общее уравнение. Приведение общего уравнения к нормальному виду. Уравнение — A: cos 6— .у sin6 + р =0 (р>0) Фиг 102. называется нормальным уравнением прямой. В этом уравнении б — угол от положитель- Фиг. 103. иого направления оси .* до направления пер- пендикуляра, опущенного из начала координат на прямую, р — длина этого перпендикуляра и х,у — текущие координаты, т. е. координаты любой точки М прямой (фиг. 103). Общее уравнение первой степени Ах + By + С = О приводится к нормальному виду умножением на нормирующий множитель нении свободный член р имеет положитель- ный знак. Расстояние от точки до прямой. Рас- стояние 8 ОТ ТОЧКИ MO (XQ, _Уо) РЗВНО ЛСВОЙ части нормального уравнения этой прямой — л: cos 6—у sin 0 -)-/? = О, в которую вместо текущих координат подставлены координаты данной точки, т. е. В = — хо cos 0 — у0 sin 8 + Р- Если 8, вычисленное по этой формуле, имеет положительный знак, то точка М0 и начало координат лежат по одну сторону от данной прямой (фиг. 103); если 8 имеет отрицательный знак, то точки М0 и О лежат по разные стороны от прямой. Пример. Для расстояния точки М (— 3; 6) от прямой &х — 15у —7=0, после приведения уравнения к нормаль- ному виду, имеем -17 121 17 Уравнение прямой с угловым коэфи- циентом. Если прямая не параллельна оси у, то её уравнение можно представить в виде у = kx -f Ь. В этом уравнении Ъ — отрезок, отсекаемый прямой на оси у, k = tg a — угловой коэфи- циент, где а — угол от положительного напра- вления оси х до любого из двух направлений прямой; х,у — текущие координаты (фиг. 103). Уравнение прямой в отрезках. Если прямая не проходит через начало системы координат, то её уравнение можно предста- вить в виде _?_ + JL = i, где а и Ъ — отрезки (фиг. 103), отсекаемые прямой соответственно на осях х и у. Угол между двумя прямыми (фиг. 104) определяется как положительный угол, меньший 180е, и может быть отсчитан от первой до второй прямой <р]2 или от второй прямой до пер- вой 921 соответственно tg<Pia I+AI A?, — k Если прямые заданы уравнениями Агх + = 0 и А 1 «. то Л, = — -— и й2 = — о\ формула принимает вид Фиг. км. + В2у -f Са = 0, 2 — и предыдущая Знак нормирующего множителя N совпа- дает со знаком С, так как в нормальном урав- Если прямые параллельны, то tg if21 = 0 и AI В2 — АЧ BI — 0 или ^i = kz. Если прямые перпендикулярны, то А А + B B — 0 или 1 + * k = 0.
ГЛ. 1] АНАЛИТИЧЕСКАЯ ГЕОМЕТРИЯ 199 Уравнение прямой, проходящей через данную точку (х^, у^), У—У\ = k(x—x{). Уравнение прямой, проходящей через две данные точки (xv уг,) и (х^ _у2). x — xl у—у\ е = — называют эксцентри- Условие принадлежности трёх точек одной прямой. Если в предшествующем урав- нении х, у заменить через х3, уА, то получим условие принадлежности трёх точек одной прямой Это условие можно представить также в виде *i Vi xz У% х* Уз 1 = 0. Кривые второго порядка Эллипс. Эллипсом (фиг. 105) называют геометрическое место точек М, сумма расстоя- ний /••[ и г2 которых от двух данных то- чек FI, Fz, назы- ваемых фокусами, есть величина по- стоянная, т. е. 2а = г3 + г2. Канониче- ское уравне- ние эллипса. Если за ось Ох прямоугольной системы координат принять (фиг. 106) прямую, содер- жащую F\F& за начало системы координат О — Ю5. Фиг. 106. середину отрезка F^F2 и за ось у — прямую, проходящую через О и перпендикулярную к х, то л:2 V3 — -I- <— — 1 ~ В этом уравнении а = — (rj + r2), fc = — с2, причём c=-H-/r1Fa. Эллипс отсекает на осях Ох, Оу отрезки, соответственно равные Л1Л2 = 2а, BiBz=^b (большая и малая оси эллипса). Отношение ситетом эллипса Прямые /J и /2. параллельные малой оси эллипса (Оу) и находящиеся от последней на расстояниях называют директрисами эллипса; они обладают следующим свойством: где dlt rf2 — расстояния точки эллипса до директрис. Радиусы-векторы rlt r2 точки М (х, у\ эллипса соответственно равны ' гг = а -\- ех, га = а — ex. Диаметром эллипса называют гео- метрическое место середин параллельных хорд. Если k — угловой коэфициент хорд, то уравне- ние диаметра Касательная кэллипсу MQ(XQ, VQ) ИМССТ уравнение в точке Касательная к эллипсу (фиг. 107) образует равные углы с радиусами-вектора- ми rlt /о (фиг. 107 ^ = <f2)> откуда следует её Фиг. 107. Фиг. 108. построение как биссектрисы угла между одним радиусом-вектором MF% и продолжением MN другого. Построение точек эллипса. 1. Про- водим через общий центр О двух окружностей (фиг. 108) радиусов b и а прямую, пересекаю- щую первую окружность в точке В и вторую в точке Л. Строим перпендикуляры из точки В к оси Оу и из точки Л к оси Ох, Пусть М — точка пересечения этих перпендикуля- ров. Геометрическое место точек М есть *а i У2 1 эллипс с уравнением — -т ^ = !• 2. Строится прямоугольник (фиг. 109) с вершинами Л (— а, Ь), В (а, &), С (а, — Ь), D(—a,— b) и отмечаются середины его сто- рон ?)Л, АВ и ВС соответственно точками G, Е, F. Отрезки АЕ и ЕО делятся на одинако- вое число равных частей, причём точки деле- ния нумеруются, начиная от точки Е соответ- ственно к точкам Л и О. Точки пересечения лучей, исходящих из точек G и F и проходящих
200 МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 через точки деления отрезков АЕ и ЕО с одинаковыми номерами, принадлежат эллипсу с полуосями а и Ъ с центром в начале коор- динат, вписанному в прямоугольник ABCD. Фиг. 109. Гипербола. Гиперболой называется гео- метрическое место точек, разность расстояний которых от двух данных точек, называемых фокусами, есть величина постоянная, т. е. 2а. Если через гь г3 обозначим расстояния от точек М гиперболы до фокусов Р^, F2, то /*! — г2 = 2а или г2 — г\ = 2а. Каноническое уравнение гипер- болы. Если принять (фиг. 110) за ось Ох прямоугольной системы координат прямую, Л Фиг. 110. содержащую фокусы Fb F?, за начало системы координат — середину О отрезка Гг F2 и за ось Ov — прямую, проходящую через О и пер- пендикулярную к Ох, то В этом уравнении а = — | г2 — rt\, b = = УС* — а*, где с = -^ FiF2. Ось Ох пересекает гиперболу в двух дей- ствительных точках (вершинах) и называется действительной осью гиперболы. Ось Оу не пересекает гиперболы и называется её мнимой осью. Асимптотами гиперболы назы- ваются прямые, определяемые уравнениями у = +— л:. Расстояние от точки гиперболы до асимптоты неограниченно убывает, если точка неограниченно удаляется от начала координат. ? Отношение — =-е называют эксцентриси- тетом гиперболы Прямые, параллельные мнимой оси гипер- болы Оу и находящиеся от последней на рас-, стояниях .-» л _ . а называют директрисами гиперболы (фиг. 111); они обладают следующим свойством: для любой точки гиперболы. В этих уравне- ниях eli, d^ — расстояния or точки гиперболы до директрис. Фиг. 111. Для радиусов-векторов г\, г-> точки М(х,у) гиперболы справедливы соотношения: г = а ех, 1 / = -f a—ех. г = а + ех, г = —a -f ex. Левые формулы относятся к точкам левой ветви, правые — к точкам правой ветви. Диаметром гиперболы называется геометрическое место середин параллельных хорд. Если k — угловой коэфициент хорд, то уравнение диаметра -^ - k & = °' Касательная к гиперболе в её точке MQ (XQ, _у0) имеет уравнение Касательная делит пополам угол между фокальными радиусами-векторами. Отсюда сле- дует способ построения ка- ^ сательной к гиперболе в 1 ' данной точке. Если за оси координат принять асимптоты гипер- болы, то уравнение гипер- болы (в аффинных коорди- натах) имеет вид ху = С. Построение гипер- болы, имеющей данные асимптоты и проходящей че- рез данную точку М. Проводим через точку М всевозможные прямые (фиг. 112), на которых от точек пере- сечения с асимптотой (любой) откладываем от- резки N\N, равные ММ^ Геометрическое место точек N есть гипербола. Фиг. 112.
ГЛ. I] 201 Парабола. Параболой называется геоме- трическое место точек (фиг. 113), для каждой из которых рас- стояние г от дан- ной точки F (фо- куса) равно рас- стоянию d от дан- ной прямой D (ди- ректрисы). Простейшее уравнение (кано- ническое) парабо- лы имеет вид У = 2рх. В этом уравне- нии р — расстоя- ние от фокуса до директрисы, за ось Ох принята пря- мая, проходящая через фокус и пер- пендикулярная к директрисе (фиг. 113). За ось Оу — прямая, перпендикулярная к оси Ох и находящаяся на равных расстояниях от фокуса и директрисы. Расстояние от любой точки параболы М (x, у) до фокуса Эксцентриситет параболы Фиг. 113. Диаметром параболы называется прямая, которая делит пополам хорды напра- вления k. Уравнение диаметра имеет вид V —г — - ^ У k Отсюда следует, что все диаметры пара- болы параллельны оси х. Касательная к параболе в точке о) определяется уравнением УУО = Р(* + Х0). Касательная к параболе в точке MQ пере- секает ось Ох в точке -/V, абсцисса которой Фиг. 114. отличается лишь знаком от абсциссы точки MQ (фиг. 114). Касательная к параболе образует равные углы «pi = <ра с фокальным радиусом-вектором точки MQ прикосновения и диаметром, прохо- дящим через точку прикосновения. Построение параболы, прохо- дящей через данную точку. 1. Пусть N, Q — основания перпендикуляров (фиг. 115), опущенных из точки /М0 на оси Оу, Ох. Разделив отрезки ON, NMQ на равное число частей п, точки деления прямой МИо соединяют с точкой О и через точки деле- ния отрезка ON про- водят прямые, парал- лельные оси Ot. Если занумеровать точки деления прямой NMo, начиная от точ- ки N, и точки отрезка фиг- 115- ON, начиная от точ- ки О, то точки пересечения любой прямой пуч- ка О с соответствующей прямой пучка парал- лельных прямых принадлежат параболе, про- ходящей через точку И0 с вершиной в точке О. 2. В отрицательном направлении оси х откладывается отрезок ON' 'фиг. 116) дли- ной 2/7 и строится окружность с центром на оси х, проходящая че- рез точку N. Через ,v точки пересечения окружности с поло- жительными полуося- ми х и у проводятся прямые, параллель- ные этим осям. Точка их пересечения при- надлежит параболе у2 — 1рх. Уравнение линии 2-го порядка в поляр- ных координатах имеет вид Р Фиг. 116. 1 — е cos О Для эллипса е р = — и полюс со- впадает с левым фокусом эллипса. Ь2 Для гиперболы е^> 1, р = — и полюс со- впадает с правым фокусом гиперболы. Для параболы е = 1, р есть расстояние от фокуса до директрисы и полюс совпадает с фокусом. Общая теория кривых 2-го порядка Общее уравнение второй степени имеет вид 4- = 0. Линию, определяемую таким уравнением, на- зывают линией 2-го порядка. Распадение линии 2-го порядка на две прямые. Если линия 2-го порядка состоит из двух прямых (пересекающихся, параллельных, действительных или мнимых), то Л = а\\ Й22 Я23 = Обратно, если А = 0, то линия состоит из двух прямых.
202 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Дополнительно следует рассмотреть «21 «22 1. При Л3з]>0 прямые мнимые, т. е. левая часть уравнения линии 2-го порядка предста- вляет произведение двух линейных относитель- но х, у множителей с мнимыми коэфициентами. 2. При Дяз<0 — прямые действительные с общей точкой. 3. При Л33 = О — прямые параллельные (различные действительные, различные мнимые или совпадающие). Асимптотические направления. Напра- вления прямых, встречающих линию 2-го по- рядка в бесконечно удалённой точке, назы- ваются асимптотическими; их направления определяются из уравнения или ancos2 <р 12 cos у sin 9 + «22 sin2 ? = 0. где k — угловой коэфициент асимптотического направления, а <р — угол прямой асимптоти- ческого направления с осью Ох. Если Л83<0, то существуют два действи- тельных асимптотических направления (гипер- болический случай). Если Л83 = 0, то существует одно асимпто- тическое направление (параболический случай). Если Л33 > 0, то нет действительных асим- птотических .направлений (эллиптический слу- чай). Таблица 6 А, Ф о * о = 0 = 0 Азз >о = о <о >о = 0 <° Вид линии Эллипс Парабола Гипербола Две мнимые прямые с общей ствительной точкой Две параллельные прямые Две действительные пересе дей- каю- Примеры. 1. Для уравнения jp+4xy-{4y*-\-1ix == - 36, А 1 2 3 240 300 1 2 2 4 0. Следовательно, линия 2-го порядка — парабола. 2. Для уравнения х* -J- ху + у* — 1 = О L А Следовательно, линия — эллипс, Диаметром линии 2-го порядка называется геометрическое место середин па- раллельных хорд. Если k = tg <p — угловой коэ- фициент хорд, то уравнение диаметра имеет вид (апх + апу + а13) + fc(a21x + a^y + a23) = 0 Ki* -т- «12У + «is) cos <р + + («21* -Н «2?.У + «2а) sin 9 = 0. Угловой коэфициент k1 диаметра опреде- ляется выражением или -f k') a12 ' = 0. Направления, определяемые коэфициентами k и k', называются сопряжёнными. Центр линии 2-го порядка. Центр — такая точка, относительно которой для каждой точки линии 2-го порядка существует точка симметричная, принадлежащая той же линии 2-го порядка. Центр определяется уравнениями апх + а12у + я18 = О, где х, у — координаты центра. Если 33 «21 «22 то у линии 2-го порядка существует един- ственный центр и она представляет собой или эллипс, или гиперболу, или пару пересекаю- щихся прямых (действительных или мнимых). Если Л = = О «21 «22 и по крайней мере один из определителей «11 Й13 «21 «23 «12 «13 «22 «23 отличен от нуля, то центра не существует (он удалён в бесконечность). Линия 2-го по- рядка представляет собой параболу. Если все определители 2-го порядка, со- ставленные из матрицы нули, т. е. «11 «12 «13 а21 «23 «23 «11 «21 «12 «22 «23 и уравнения, определяющие координаты центра, являются следствием одно другого. В этом случае имеется бесконечное множество цен- тров, принадлежащих прямой (линия центров). Линия 2-го порядка состоит из двух параллель- ных прямых. Примеры. 1) х* — Ьху + 4у* — 6* + 12у —1 = 0. Уравнения, определяющие центр: х — 2у — 3 = 0, — 1х + ty + 6 = 0. Второе уравнение равносильно первому; следова- тельно, имеем прямую центров. 2) 4лгу — 6л: + Чу — 1 = 0. Уравнения, определяющие центр, 2у — 3 = 0, Чх + 1 = О 3 1 дают у= — , х = — — , те. кривая имеет един- Главные направления. Прямые, сопряжён- ные относительно линии 2-го порядка и пер-
ГЛ. I] АНАЛИТИЧЕСКАЯ ГЕОМЕТРИЯ 203 пендикулярные друг к другу, называются пря- мыми главных направлений. Угловые коэфициенты главных направле- ний определяются уравнением '11 —«22) & — «12= О- Отсюда й = — — а^ ± «22) ^ 2а12 причём подкоренное выражение всегда не- отрицательно. Оно равно нулю только при «11 = «22. «12 = °- В этом случае уравнение линии приводится к виду х* -Ь У2 + ЪА^х + 2АжУ + Л33 = О или и линия имеет бесконечное множество глав- ных направлений. При условии Hj| + Л2| — Л3з >• 0 линия представляет собой окружность с центром ( — Л18, — Л23). Если А?3 + Л2| — AM = 0, то линия имеет только одну действительную точку (— Л]3, — Л23). Наконец, при А || + А^— A^-^Q линия не имеет действи- тельных точек (мнимая окружность). В общем случае имеются два главных взаимно перпендикулярных направления, так , , _ <?12 _ 1 как /vi Кп — — •—— —• 1. «12 Диаметр главного направления называется осью, кривая относительно него симметрична. Гипербола и эллипс имеют две оси; пара- бола— одну ось с угловым коэфициентом :12 «22 Касательная к линии 2-го поряд- к а в точке М0 (*0, у0) имеет уравнение «22^0 + «23> У + Инварианты. Функции коэфициентов урав- нения, не меняющие своих значений при пе- реходе от одной системы координат к другой, называются инвариантами. 1. Инварианты переноса начала системы координат. Если апл:2 + la^xy + а^у* + = О уравнение линии 2-го порядка относительно некоторой прямоугольной системы координат и 'п х'* + 2а'12 х'у' 2а'13х' есть уравнение той же самой линии 2-го по- рядка относительно другой прямоугольной си- стемы координат (фиг. 117), оси которой па- раллельны осям первоначальной системы и имеют те же самые положительные направле- ния, то «12 = «1 «П «12 «18 «21 «22 °23 Л31 в32 «33 «22 = 711 «12 721 «22 г31 ^32 3 2. Инварианты общего преобразования прямоугольной системы координат в прямо- угольную. Если апх* + 2я12ху + а-^Л 2я13х+2о23_у+ -|-а33 = 0 — уравнение линии 2-го порядка относительно некоторой прямоугольной систе- Фиг. 117. Фиг. 118. мы координат хоу и а'цх'3 • Г f t f ' «22-У'2 + 2а 13*' + 2«23^' "^~ °зз = 0 — уравне- ние той же самой линии относительно другой прямоугольной системы координат (фиг. 118). произвольно расположенной относительно первоначальной, то /I = йп + а22 = ап + «22 «21 «22 «11 «12 «18 «21 «22 «23 «31 «32 «33 22 «22 «23 J32 «33 являются инвариантами общего преобразова- ния. Преобразование уравнения линии 2-го порядка к каноническому виду при помощи инвариантов 1. Преобразование уравнения централь- ной линии. Если линия 2-го порядка задана общим уравнением, то каноническое уравне- ние этой линии имеет вид 'з 7з _ где Xj и Х2 — корни так называемого характе- ристического уравнения причём Д, /а и /3 вычисляются при помощи коэфициентов данного уравнения (см. выше). Пример. 2ху — \х + 6у — 1 = О, О 1 /, 1 О I О 1 -2 | 103 j -2 3-1 = -КО, —11.
204 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Линия есть гипербола. Характеристическое уравне- ние X2 — 1 =0 имеет корни ),, = 1, Х2= —1, поэтому ка- ноническое уравнение гиперболы х'3 -- у'* + 11 = О Пример. —р 2. Преобразование уравнения параболы. Для параболы /2 = О, /3 ± О (Л33 = О, Л-^ 0); каноническое уравнение имеет вид Пример ' — 2 х1 — 4ху + 4у2 — Gx = О, /, = 5, /а = 0, /3=-36. Следовательно, линия — парабола; её каноническое уравнение '*--^— х' =0. Определение расположения линии 2-го порядка относительно прямоугольной системы координат, 1. Центральная линия. Из уравне- ний а\чУ + °13 = О, определяется центр линии, а из уравнения 0 или из уравнения Й12 + определяется угловой коэфициент новой оси OV. Пример. Для линии 5л-2 + 8ху + 5у* — - lay -t- 9 = О инварианты /t = 10, 9, /3 = —81, характеристическое уравнение X3 — 10 X + 9=0 даёт Х. = 1, Х2 = 9. Каноническое уравне- ние кривой х' — 4ху Каноническое уравнение 1' 1 - -р= х' = О, •/125 угловой коэфициент хорд -2. Следовательно, ось имеет уравнение (х - 2у - 3) - 2 ( - 1х + 4у) = О 5.г— 10j> —3 = 0. Решая это уравнение со- вместно с уравнением парабо- лы, получаем (фиг. 120) коор- динаты вершины х — 0,06, у = = - 0,27. Чтобы определить распо- ложение параболы относитель- но касательной в вершине, нужно решить совместно урав- нение параболы и какой-либо оси (например, оси Ох) у = о, х" — 6л- = 0; i - 0, л-3 = 6. Фиг. НО. Аналитическая геометрия в пространстве Метод координат в пространстве. Пря- моугольные координаты. Три прямые Ох, Оу, Ог, пересекающиеся в одной точке О и попарно перпендикулярные с единичными отрезками, образуют координатный триэдр (фиг. 121). Каждые две прямые определяют координатную плоскость; точка О называется нача- лом системы координат. На каждой из прямых Ох, Оу, Ог определено поло- жительное направление. Если через произволь- ную точку М простран- ства провести плоскости, перпендикулярные осям Ох, Оу, Oz, и обозна- чить через AI, A$, As точки пересечения этих Фиг. 121. х'3 +9у" - 9 = 0 или плоскостей с осями, то три числа х -= У = * ОА* OAj т , измеряющие отрезки ОА\, Фиг. 119. Координаты центра (ха< yu) определяются урав- нениями Ьха + 4у0 — 9 = О, Следовательно, Из уравнения E—1) + 4ft =0 следует k = — 1. Расположение эллипса приведено на фиг. 119. 2. Парабола. Уравнение оси параболы имеет вид «22V = 0. Решая это уравнение совместно с уравне- нием параболы, можно определить координаты вершины параболы. Касательная к параболе в вершине перпендикулярна к оси. т т ОАЪ О/43, при помощи некоторой единицы масштаба /и, называются координатами точки М. Направляющие косинусы луча. Угловые коэфициенты луча или прямой. Косинусы углов направления луча / с положительными направлениями осей координат cos (/, х), cos (l,'y), cos (/, z) называются направляющими косинусами луча. Направляющие касинусы удовлетворяют условию COS2 (/, X) + COS2 (/, у) -1- COS2 (/, «) = 1. Угловыми коэфициентами луча или прямой называют числа /1э /2, /3, удовлетворяющие усло- виям __/1 __ = /2 = /з cos (/, х) cos (/, v) cos (/, z) Если прямая проходит через начала систе- мы координат, то за /lt /2, /а можно принять
ГЛ. I] 205 координаты любой точки прямой; в общем слу- чае за /|, /2, /з можно принять разности коор- динат двух произвольных точек прямой. Полярная система координат. Пусть М — произвольная точка пространства (фиг. 122) и Р — её ортогональ- ная проекция на пло- скость хО\>, Полярны- ми координатами этой точки называются три числа: ср — угол от поло- жительного направле- ния оси Ох до напра- вления луча UP, О — угол от поло- жительного направле- Фиг. 122. ния оси Oz до напра- вления луча ОМ и р>0 — длина отрезка ОМ. Если х, у, г — прямоугольные координаты точки М, то х = р sin 9 cos ср, у = р sin -8- sin <р, г = р cos 0. Цилиндрическая система координат. Если М — произвольная точка пространства (фиг. 123) № Р — её проекция на плоскость хОу, то цилиндрическими ко- ординатами точки М на- зывают три числа: ср — угол от положи- тельного направления оси Ох до направления луча ОР, г — длину отрезка ОР и г — третью прямо- угольную координату точки М. Если х,у, г — прямо- угольные координаты точки М, то фиг 123. х = г cos <р, у = г sin <р, г = г. Координаты вектора. Если провести через начальную и конечную точки вектора АЬ пло- скости, перпендикулярные оси их, то отрезок A^BI оси х между этими плоскостями назы- вается проекцией вектора АВ на ось Ох. Число «i = - измеряющее отрезок при помощи некоторой единицы масштаба, на- зывают координатой вектора. Аналогично определяются две другие коор- динаты аг, о3 вектора А В. Если точка А имеет прямоугольные коорди- наты jfi, з7!» Zj и точка # — координаты л2, .Уа. *з. то ai — Х2 — •*! = |а| cos (a, i), а-г —Уч.— У! = la! cos (a> j)» а3 = 22 — Si = |a| cos (a, k), где !a| — длина вектора АВ = а и i, j, k — еди- ничные векторы по осям прямоугольной си- стемы координат; направления этих единичных векторов совпадают с соответствующими по- ложительными направлениями координатных осей. Вектор АВ можно представить в виде АВ = (хъ — Xl) I + СУа — Л) J + (га — ^) k. Длина вектора |а| определяется по формуле а\ = Если е — единичный вектор, то его коор- динаты *! = cos (e, i), e% = cos (e, j), e3 = cos (e, k). Действия над векторами см. на стр. 190. Плоскость Общее уравнение плоскости Ах + By 4- Сг + D = 0. В этом уравнении х, у, г — текущие коор- динаты и А, В, С — координаты некоторого вектора N, перпендикулярного к плоскости. Нормальное уравнение плоскости — X COS а — у COS Р — Z COS 7 + Р = 0. В этом уравнении cos *, cos 8, cos f — на- правляющие косинусы перпендикуляра, опу- щенного из начала координат на плоскость, и р — длина этого перпендикуляра. В векторной форме нормальное уравнение плоскости имеет вид • — re + Р — О, где г — радиус-вектор любой точки плоскости; е — единичный вектор, перпендикулярный пло- скости и имеющий направление от начала коор- динат к плоскости; р — длина перпендикуляра от начала до плоскости. Расстояние 5 от точки MI (л^, у^ г$ до плоскости — х cos а — у cos 3 — z cos i -\- р = О определяется по формуле S = — Л"! COS а — yi COS ^ — 2Tj COS f + />• Если 5^>0, то точка М^ и начало координат находятся по одну сторону от данной плоскости. Если 5<^0, то точка MI и начало координат находятся по разные стороны от плоскости. Уравнение плоскости в отрезках где а, Ь, с — числа, измеряющие отрезки, от- секаемые плоскостью на осях координат. Уравнение плоскости, проходящей через данную точку, где х, у, z — текущие координаты; хй, у0, г0 — координаты заданной точки; А, Ь, С — угловые коэфициенты перпендикуляра к плос- кости или координаты некоторого вектора, перпендикулярного к плоскости. В векторной форме это уравнение имеет вид (г — r0)-N = 0, где г — текущий радиус-вектор; TQ — радиус- вектор определённой точки плоскости; N — вектор, перпендикулярный к плоскости.
206 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Условие принадлежности четырёх точек одной плоскости Четыре точки Аг (x^y^Zj), A2(xz,y2, z2}, Аэ (Х3,у3, *3) и А$ (xity4,z^ принадлежат од- ной плоскости, если векторы А4А}, А$А2, A±AS— компланарны. В этом случае координаты то- чек удовлетворяют условию определяется по формуле Уг—У* У2~У* Уя— = 0, или X, у1 х2 у2 *з Уз = 0. X = где х, у, z — текущие координаты точки пря- мой; XD, уо, 20 — координаты определённой точки прямой; /j, /2' ^з — угловые коэфициенты пря- мой; t — переменная величина (параметр). В векторной форме параметрическое урав- нение имеет вид Г = Г0 + 1/, где г — текущий радиус-вектор; г0 — радиус-ве- ктор определённой точки прямой; 1 — вектор, параллельный прямой; t — параметр. Канонические уравнения прямой X — XQ _ У—Уо _ Z — ZQ Прямая как линия пересечения двух плоскостей. Прямую можно определить как линию пересечения двух плоскостей, в таком случае координаты любой точки прямой удо- влетворяют двум уравнениям А^х + В%у + ?зг + DZ ~ О- Пусть л-0, Уо, г0 — три числа, удовлетво- ряющие этим двум уравнениям (координаты какой-либо точки прямой), тогда канонические уравнения имеют вид: х — хп у — Уо г — ZQ С1А1 А1В1 А2В2 Угол между прямыми, заданными урав- нениями X — Xfi у—Уо Г cos<p = У >? Если coscp<^0, то направления прямых образуют между собой тупой угол. В векторной форме COS ср где V—вектор, принадлежащий первой пря- мой, и 1" — вектор, принадлежащий второй прямой. Условие перпендикулярности двух пря- мых Условие параллельности двух прямых _! _ А — _jL l"i~7i~ ll' Угол между прямой и плоскостью / Л \ 7 D I 7 /"* 1\/\ ~\- 1%& -\- /gC> Условие перпендикулярности прямой и плоскости с ' Условие параллельности прямой и пло- скости Кратчайшее расстояние между двумя прямыми У0' го — V ^2 ^3 12 13 2 4 4 2 4 4 4' 4 (г0-г0).(ГХ1") Расстояние от точки Mt (xi, y\, z\) до прямой d= (] 2*1 -^0 *^1 *o-^i Л . &! /J У Здесь М0(хй,у0,г0) — какая-либо точка на прямой и /j, /2, /з — направляющие косинусы или угловые коэфициенты прямой.
ГЛ. 1J АНАЛИТИЧЕСКАЯ ГЕОМЕТРИЯ 207 Поверхности 2-го порядка Общее уравнение второй степени с тремя координатами имеет вид ап х* 4 «22 V3 + «зз г2 + 2я12 ху 4- + 2а23уг + 2a3ls.v 4- 4- 2«i4 л: 4 2а24.у 4 2а34 г 4 «44 = °- Поверхность, определяемая таким уравне- нием, называется поверхностью 2-го порядка. Так, уравнение г2—4 = 0 определяет по- верхность 2-го порядка, состоящую из двух параллельных плоскостей г — 2 = 0, г42 = 0. Уравнение х2 4- у'2 4- г2 — 25 = 0 опреде- ляет сферу с центром в начале координат и радиусом, равным 5. Преобразование координат. Если х,у, г — координаты какой-либо точки пространства относительно прямоугольной системы коорди- нат и дг', у', г' — координаты той же самой точки относительно другой системы коорди- нат, то между ними имеют место зависимости х — х' cos (х, х') 4- у' cos (х,у') 4- 4- z> cos (х, г') 4 «> у =.л:'со8 (у, х') -{-у' cos (у, у') -\~ 4-г' cos (у, г') 4- Ь, z — х' cos (z, x') 4 У cos (г, _у') -(- 4-г' cos (z,z'J 4 с, где cos (x,x'), cos (*,_у'), . . . —косинусы углов старой оси Ох с новой осью Ох', Оу', . . . и т. д. и а, Ь, с — координаты нового начала относительно старой системы координат. Центром поверхности 2-г о по- рядка называют такую точку, относительно которой для каждой точки поверхности су- ществует симметричная точка, принадлежа- щая поверхности. Координаты центра определяются уравне- ниями апх + а^у 4- я13г + д14 = О, azlx 4- «22J> 4- «2зг + «24 = 0. а^Х 4- «82.У 4 «33* + «34 = °- Если «И «]2 «13 Л44 = а21 я2> а23 «31 «32 «33 то существует единственная точка — центр поверхности. Если при этом «11 «12 «13 «14 «21 «22 «23 «24 «31 «32 «33 а34 «41 «42 «43 «44 -О, то центр принадлежит поверхности; поверх ность является конической. При А ф 0 центр не принадлежит поверх- ности; поверхность называется центральной. Если А ф О, Л44=0, то центр не суще- ствует (бесконечно удалённый центр). По- верхности такого типа называются пара- болоидами. Если система, определяющая центр, имеет только два независимых уравнения, то суще- ствует линия центров. Эти уравнения могут быть совместными, тогда имеется линия цен- тров. Она может не принадлежать поверхно- сти, в этом случае поверхность является ци- линдром эллиптическим или гиперболическим. В противном случае поверхность состоит из двух плоскостей, пересекающихся по этой пря- мой центров. Если прямая бесконечно удалённая (урав- нения не совместны), то поверхность — парабо- лический цилиндр. Если система содержит одно независимое уравнение, то место центров — плоскость, и сама поверхность состоит из двух параллель- ных плоскостей. Диаметральная плоскость. Геометриче- ское место середин параллельных хорд есть плоскость, называемая диаметральной пло- скостью. Её уравнение /1 (апх 4 «заУ + «13*4 а ц) 4 /2 («2** +-«22/4- 4- «23<г + «24) + k (#31* 4 «32V 4 Яззг 4 «34) =" °. направляющего где /1, /2, /3 — координаты вектора параллельных хорд. Главная плоскость. Диаметральная плос- кость называется главной, если она перпен- дикулярна сопряжённым хордам. Направление сопряжённых хорд в этом случае называется главным. Главные направления /lt /2, 1-6 опре- деляются уравнениями (ап — X) /1 + al2Z2 4 «1з'з = О, «21 'l 4- («22 — - >0 /2 + Дг3/3 = °- (s) «31 h + «32^2 + («33 — >0'з = 0. причём X удовлетворяет уравнению «и — «21 «31 «12 «22 — «32 «13 «23 «33 —— = 0. Это уравнение называется характеристи- ческим. Его корни всегда действительны. При X, = Х2 система (s) имеет только одно независимое уравнение. В этом случае имеется плоскость главных направлений, и поверх-. ность является поверхностью вращения. Если за оси прямоугольной системы коор- динат принять прямые главных направлений, то уравнение поверхности принимает вид 4 *2/а + V2 4 2« 4- 2дз4г' + «44 2а'24у' 4 где А], Х2, Аа — корни характеристического уравнения. Если AJ ф О, Х2 ^-0, А3 Ф 0, то перенос на- чала координат приводит уравнение к виду ^ + Ха/я 4 V2 4- «44 = 0. Сюда относятся центральные поверхности и конус. Если Л3 = О, А! ф О, Х2 ф 0, а'^ ф 0, то урав- нение приводится к виду М + *2/'2 4 2а'34г'/ = О (уравнение параболоидов).
208 МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 Если Х8 = 0, Xj ф О, Х2 ф О, я34 = 0, то урав- нение приводится к виду V'2 4- Ч/" + «44 = ° и представляет собой уравнение цилиндра (эллиптического или гиперболического) или пары пересекающихся плоскостей. Если Х2 = Х3 = 0, Xj ф О и « уравнение приводится к виду 24 то (уравнение параболического цилиндра). Если Х2 = Х3 = 0, Xj -^- 0, «2 = а = уравнение приводится к виду 34 т. е. к уравнению пары параллельных плос- костей. Канонические уравнения поверхностей 2-го порядка 1) —g 4- ^ + —^ = 1 - - эллипсоид (фиг. 124). 2)— 4-тгг.-j- -^- =— 1- мнимый эллипсоид. 1 sj2 h2 г& Фиг. 124. Фиг. 126. Фиг. 125. Фиг. 127. Фпг. 128. -однополостныи ги- перболоид (фиг. 125). 4) — + TO — -и = —1 — двухполостный ги- d" О С нерболоид (фиг. 126). ХЧ у2 г2 5) — + то 4- То = 0 —мнимый конус. i—--f-77r—-f, = 0 — действительный ко- цус (фиг. 127). v2 V2 - эллиптический парабо- лоид (фиг. 128). 8) - = 2/7г — гиперболический пара- болоид (фиг. 129). х* у- 9) -г + ^ = — 1 —-мнимый цилиндр. Q.A Сй X2 10) -у V2 — — 1 — эллиптический цилиндр (фиг. 130). AT2 JV2 11)— — ту— гиперболический цилиндр (фиг. 131). л2 у3 12) —4-=;-= 0 — две мнимые плоскости. а2 о* л2 Vs 13) —г — у- = 0 — две действительные пере- а& о2 секающиеся плоскости (фиг. 132). 14) л2 — 1ру — параболический цилиндр (фиг. 133). 15) лг'2 + а2 = 0 — две мнимые параллельные плоскости. 16) .v2 — а2 = 0 — две действительные па- раллельные плоскости (фиг. 134). 17) jt2 — 0 — две совпавшие плоскости уг. Фиг. 129. J} /То 'X к Фиг. 131. Фиг. 133. Фиг. 130. Фвг. Ю2. -'С 2 2. ,:'*_ , У Фиг. 134.
ГЛ. I) АНАЛИТИЧЕСКАЯ ГЕОМЕТРИЯ 209 Инварианты, т. е. функции коэфициентов уравнения поверхности 2-го порядка, не меняю- щие своих значений при переходе от одной прямоугольной системы к любой другой (также прямоугольной): '33 /2 = «И «21 ап а'п 'в- «и «21 «31 1 «12 «22 а!2 ап «11 «21 «31 «12 «22 «32 ^42 4- «12 «22 «32 «13 ' «23 < «33 ' «43 < С2 «3 «2 «3 «13 «23 «33 214 '24 734 744 2 «5 2 «: 2 Й2 2 Й3 = 3 3 3 3 а а а а\ а>. «3 а'4 «и а «31 « + fliifl «31 а 11 Й12 а!3 21 Й22 а23 /7 /7 1 «12 а!3 a 1 «22 Й23 а 1 «32 a33 a 1 а42 Й43 а 13 33 13 J3 * 14 24 34 44 Преобразование уравнения централь- ной поверхности к каноническому виду при помощи инвариантов. Каноническое уравнение центральной поверхности имеет вид М'а + ЧУ'2 + *в*1з + т- = <>. J3 где Xj, Х2, Х3 — корни характеристического уравнения ' Пример. Инварианты поверхности, заданной уравне- нием Sjr'+.y'+zH 1ху — 6yz — соответственно равны 12.*: - 5 1| 1-3 5-1 1 1 | + — 3 1 + -1 1 =0, 5 1-1 1 1-3 1—3 1 5 1 — 1 _ 6 ! 1 1—3—2 •1 — 3 1 4 6 — 2 4 14 • 36, = — 216. Характеристическое уравнение X3—7X3-t-36 = 0 имеет корни Х, = 6, >а=3. Х,= — 2. Таким образом каноническое уравнение поверхности имеет вид (двуполостный гипер- болоид) где Xj, Xj, Х3 = 0 — корни характеристического уравнения (знак выбирается произвольно), /2Х = О = 0). ости д Пример. Характеристическое уравнение повеохност Зуа — Зга — 12л-_у -t- 12;fz— бдг —\1у— 122=0 имеет ви X— 81 Х=0, так как/!=0, /2=— 81, /3=0, /4=6С61. Корни характеристического уравнения суть Х,=9, Х2 = — 9, Х3=0. Следовательно, каноническое уравнение поверх- ности приводится к виду (гиперболический параболоид) .*'з_у'з _ 2г' =0. Прямолинейные образующие поверх- ности 2-го порядка. Прямолинейной образую- щей поверхностью 2-го порядка называется прямая, принадлежащая поверхности всеми своими точками. Однополостный гиперболоид, гиперболиче- ский параболоид, конические и цилиндрические поверхности имеют действительные прямоли- нейные образующие. Прямолинейные образующие однополост- ного гиперболоида -= -f- ~- — -г = 1 определяются уравнениями: Qu foi ?.J первая серия Iх и - \« - —- 1 = V —- X Z V I — + — \а ' с , вторая серия Р (г —т В этих уравнениях и, v, p,q — постоянные величины; подставляя в уравнения координаты какой-либо точки поверхности, получаем от- ношения u:v,p:q и, следовательно, уравнения прямолинейных образующих, проходящих через эту точку. Прямолинейные образующие гиперболиче- ского параболоида ^-F = 2" первая серия определяются уравнениями: Преобразование к каноническому виду уравнения параболоида при помощи инва- риантов. Каноническое уравнение параболо- ида имеет вид = 0), Том 1, кн. I вторая серия i =Х / х Р- (-^ Пример. Прямолинейные образующие поверхности х*-{у3 — z- = \, проходящие через точку М A; — 1; 1), имеют уравнения: х—г — ^, 1ту = ч — первая серия и x~z=\-^y,x^z—\—y— вторая серия.
210 МАТЕМАТИКА (РАЗД. 1 Плоские кривые Линия на плоскости определяется одним уравнением Ffx, у) = 0 или у = f(x), которое связывает текущие координаты её точек. Линия может быть задана также параме- трическими уравнениями х — <р it), у —^ (t), в которых величина / — вспомогательный пара- метр. Каждому значению параметра t соответ- ствует при однозначных функциях <р (t) и ф (t) одна точка кривой. Касательная и нормаль. Касательная к линии в точке М определяется как предельное положение секущей ММ', когда точка М' неограни- ченно приближается к точке М (фиг. 135). Если а — угол касательной с осью х, то dx cos a = -7—, ds dv sin Фиг. 135. (ds ds элемент дуги). Уравнение касательной к кри- вой, заданной параметрическими уравнениями, имеет вид х — хп *' Со) У— Уъ Ф'Со) ' где t — значение параметра, определяющего точку М. Если кривая задана уравнением y—f(x) или уравнением F(x, у) = 0, то уравнение касательной имеет соответственно вид У —УО = или дх где х0 и УО— координаты точки касания. Нормалью к кривой в точке М называется прямая, проходящая через точку М и перпен- дикулярная к касательной в этой точке. Уравнение нормали имеет вид (X - *о) ?' ft) + 0/ - >'0) У (tQ) = О для кривой, уравнениями; заданной параметрическими (х — *о) Q, у0) дх ду для кривых, заданных уравнением у = f(x) или F (х, y)=Q. * Литературу ем. на стр. 321 Особые точки. Особой точкой линии, за- данной уравнением F(x,y) = Q, называется такая точка, координаты которой удовлетво- ряют одновременно трём уравнениям F(x,y)=--Q, dF(x,v) д* = 0, _._ - ду - Особая точка называется двойной, если по крайней мере одна из частных производ- ных 2-го порядка дх ду отлична от НУЛЯ. Если при этом Д = Fn P>s> — F\^ > 0, точка называется изолированной; вблизи этой точки нет других точек линии. Фиг. 136. Фиг. 137. При Д = 0, особая точка является точкой возврата или точкой самоприкосновения (фиг. 136, 137 и 138, 139). Если Д<0, то точка узловая (фиг. 140). Фиг. 148. Фиг. 139. Угловые коэфициенты касательной к линии в её особой точке определяются уравнением k*F --= О k = Таким образом в узловой точке имеются две действи- тельные касательные; в точках возврата и самоприкосновения две касательные совпадают; в изолированной точке нет дей- ствительных касательных. Пример 1. Для уравнения у3 — ,v3 екая парабола) /=\ = — Злг2, F, = Чу, FU = — 6г, /V В особой точле х=у=0 производные Фиг 140. О ^юлукубиче- = 0, Так как Д—0, то начало координат является точкой возврата, и линия имеет вид, представленный на фиг.141. Ч. Для линии д3+у* — Зл:_у = 0 (декартов лист)
ГЛ. I] ДИФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ 211 Особая точка имеет координаты @,0); так как при ЭТОМ Д = — 9 < 0. то точка узловая (фиг. 142). 3. Для линии у"-~х-(х — 1) f? — *3 » 2 *?v Р* — __ 01/ f i — бл — ix, /а — — zy, ___, w Фиг. 141. Фиг. 142. Особая точка имеет координаты л — 0, у=0. При этом Д=4 > 0, и, следовательно, точка изолированная. Если уравнение алгебраической кривой не содержит свободного члена и членов с первыми степенями координат, т. е. имеет вид + *ш*8 Ч- . . . = О, ап 12 ху -г то начало координат является двойной точкой В этом случае, чтобы получить уравнения касательных в двойной точке, нужно прирав- нять нулю группу членов второй степени. Если уравнение не содержит свободного члена и членов с первыми и вторыми степенями координат, то начало координат —- тройная точка; уравнения касательной полу- чаются, если приравнять нулю группу членов с третьими степенями. Пример. Линия (x's + у-)-— ах (Xs—у") = 0 имеет тройную точку х = 0, у = 0, касательные в которых (фиг. 14з) определяются уравнениями ах (.v2 — _у2) = 0. Асимптота. Асимптотой кривой в смысле Аполлония называется такая прямая, рас- стояние до которой от точки кривой стре- мится к нулю, когда точка по кривой уда- ляется в бесконечность. "Ч Если уравнение кривой \г\ />"——*->v У — f (х)> а У; авнение \^/ \ асимптоты у = kx + Ь,то г————————-—— _L-* f(x~\ Х-+00 X b -lim [f(X)—kx]. л:-+00 Фиг. 143. Пример. Уравнение асимптоты к гиперболической спирали, заданной параметрическими уравнениями, cos 6 у = а sin 9 Гиперболическая спираль имеет бесконечно удалён- ную точку, соответствующую значению параметра 9 = 0. Так как m -<~ = lim -0 x 9-*0 cos =0, b = lim (y - 0) - I 'm a —-— = a, 9-0 9 то уравнение асимптоты у = a. Кривая имеет асимптоту х = а, параллель- ную оси О , если •т — lim — = 0. J/-00 У ' а = lim (х — ту). _у-*оо Длина дуги плоской кривой; диферен- ииал дуги (см. также стр. 176). Если кривая задана уравнениями * = ? (О, У = Ф (О, то длина дуги от точки A (t=t-fi до точки # (t — t2) равна = dx* В частности для уравнения кривой в виде y—f(x) следует предварительно положить Если линия задана уравнением в полярных координатах, то в., = rfp2 + р2 Пример. Определить длину дуги цепной линии . +е между двумя ее точками, соот- ветствующими абсциссам О и х (фиг. 144). Полагав х — t, находим м х ______ .г 3 = ll/ l + sh* — df= \cb — d( = asb — J V a J a a 0 0 Обозначая NQ через ft, получим из чертежа y=h + a = acb~, Таким образом, ———-'--} — ( —I =1 или Ла + 2Ла -52 = 0. \ а } \ а ) Углы нормали с осями координат. По- ложительным направлением нормали назы- вается такое, которое получается из положи- тельного направления касательной поворотом на угол -~ в положительном направлении (против движения стрелки часов). Если а] и а — углы положительного напра- вления нормали и касательной с положитель- ным направлением оси Ох, то ах = a -f -?-, таким образом dy COS <* — — —— dx sin «ч = — ds Точки перегиба. Если кривая расположе- на по разные стороны касательной (фиг. 145)
212 МАТЕМАТИКА [РАЗД. "В некоторой её точке, то последняя называется точкой перегиба. Для точки перегиба производные // = 0, М Фиг. 145. Фиг. 146. причём первая — не обращающаяся в нуль производная нечётного порядка. Пример. Для уравнения у=х + х3 У=1+Зх2, у"= Gx, у'" =6. Так как у" = 6х=0, у'"+0 при x=.Q, то начало координат есть точка перегиба (фиг. 146). Соприкосновение плоских кривых. Две кривые у—1(х) и у—<?(х) имеют в точке М (х0, _у0) соприкосновение «-го порядка, если Пример. Определить порядок соприкосновения окруж- ности х3 + у3 — у = о и параболы x-t, y=f в начале координат (Г - 0). Подставляя левую часть уравнения окружности вме- сто х и у соответственно t и /*, получаем Так как производные Ф' (f)=4fl, Ф" (() = 12Р, Фт (() = lv =24/ равны нулю при /=0, а <!• (t) — 24 не равна нулю, то соприкосновение 3-го порядка. Соприкасающаяся окружность. Кривиз- на линии. Радиус кривизны, центр кри- визны. Окружность, имеющая с кривой со- прикосновения не ниже 2-го порядка, назы- вается соприкасающейся окружностью. Если х = ср (О, У — 41 @ — уравнения кривой, то координаты центра (а, Ь) и радиус /-сопри- касающейся окружности определяются по фор- мулам л Пример. Две линии у^х — -^-(- и j>a=sinjr имеют в точке @,0) соприкосновение 4-го порядка, так как ' Г II If Iff Iff |V |v V V У --_У » _У —У » -У —_У * У ^У t У ~~ У > У ^У Если две линии находятся в соприкоснове- нии нечётного порядка, то кривые располо- S 1 и называются соответственно координатами центра кривизны кривой и её радиусом кри- визны; здесь XQ и _у0 — координаты данной точ- ки кривой. Если уравнение кривой v = f(x), то В случае уравнения кривой в полярных координатах р — р F) 91—1 — 2 Ue/ Величина /С = -называется кривизной кри- вой. Фиг. 147. Фиг. 148. жены по одну сторону одна от дпугой (фиг. 147), если в соприкосновении чёшого порядка, то переходят одна через другую (фиг. 148). Если одна линия задана уравнениями пара- метрическими л; = ср (t), у = <i (О. а другая уравнением F (Xjy) — 0, то условия соприкос- новения n-го порядка в точке, для которой t =. t0, имеют вид Ф * = 0, Ф'* = 0..., = О, где Ф @ = где a — угол касательной с осью Ох, а Да — угол между двумя касательными в близких точках кривой и Д$—длина кривой между этими точками. Семейство плоских кривых. Дискрими- нантная кривая. Огибающая. Уравнение F (х, у, с) — 0 определяет на плоскости се- мейство линий, зависящее от одного параме- тра с. Если исключить параметр с из уравнений Г (х, у, с) = О dF (х, у, с) дс = 0, то получается уравнение дискриминантной. линии, называемой
ГЛ. I] ДИФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ 213 Из этих уравнений можно также найти Каждому значению с соответствует опре- делённая кривая семейства, и точка х (с), у (с) принадлежит как дискриминантной линии, так и линии семейства. Если эта точка не является особой точкой кривой семейства, то дискриминантная линия касается кривой семейства в этой точке (фиг. 149). Если точка х (с), у (с) является особой точкой, то не всегда линия семейства имеет общую касательную с дискриминантной линией. Дискриминантная линия или её часть, касающаяся каждой кривой семейства, называется огибающей се- мейства. Примеры. 1. Уравнение ,v2 — (х 4- сK =» 0 предста- вляет собой линии семейства полукуби"еских пара- бол, расположенных симметрично относительно оси Ох. Исключая с из уравнения семейства и уравнения — - ~ — 3 (х -\- сJ -= 0, получим у1 = 0. Таким образом, ос дискриминантная линия совпадает с осью Ох и касается каждой кривой семейства (дискриминангная линия является огибающей). 2. Семейство полукубических парабол даётся уравне- нием (у + сJ — х3 = 0. Исключая с из уравнения семейства и уравнения 2(у + с) = О, получаем х3 «= 0. Таким образом дискрими- нантная линия совпадает с осью Оу и не является в данном случае огибающей. Эволюта. Эволютой кривой называется геометрическое место центров её кривизны. Если линия задана уравнениями х = у (t) и у = ф (t), то координаты (а, Ь) точки эволюты определяются уравнениями: х'2-\- у'2 'Г ———— V ' -L. ______ ..I ,' г" У ' ь= у 4- - х'у" —у' х" • + У' х'у'' — х"у' X'. Эволюта кривой является огибающей нор- малей. Диференциал дуги эволюты равен диферен- циалу радиуса кривизны кривой. Эвольвента. Линия, для которой данная линия является эволютой, называется эволь- вентой данной линии. Эвольвенту данной линии / можно получить следующим построением (фиг. 150): на каждой ка- сательной к данной линии откладывается в отрица- тельном направлении отре- зок, равный длине дуги кри- вой, отсчитанной от произ- вольно выбранной её точ- ки MQ. Так как точку MQ можно выбрать произвольно, для данной кривой определяет- ся бесчисленное множество эвольвент. Если х = х (s), у = у (s) — уравнения дан- ной линии и s — длина дуги, отсчитываемая Фиг. 150. от произвольной её точки, то уравнения эволь- венты следующие: *! = X (S) — (S + С) X' (S), У i = y(s)~(s + c) y'(s)t где с — произвольная постоянная величина. Пример. Для цепной линчи (фиг. 151) имеем (стр. 211) х = t, s = a sh — , ch -dt, dx_ ds ' t' ds ch -- а Фиг 151. и, следовательно, уравнение эвольвенты цепной линии имеет вид: *, = / — (a sh - 4- с) --, уi =• a ch - — (a sh - -4- с} th — • ' а \ а / а При с = 0 эта кривая называется трактрисой (см. стр. 196. фиг. 93). Вершины кривой. Точка кривой, для кото- рой —- = 0» где К — кривизна, называется • ds вершиной кривой. Пример Для эллипса х => a cos t, у — b sin t JL (Д2 s'"a t 4- Ьг cos3 t) ^ ~K "" ab——————• lL(—\—- («2 sin- t + b- cos- t) ' dt\K ' ab - Л/&~ dt = r и вершины определя- ются уравнениями: sin t cos t = 0, откуда (ua — b1) 2 sin t cos t, eta*"/ + ba "cos» t ф 0. 2 " ' Фиг. 152. Таким образом, эллипс имеет четыре вершины (фиг. 152). Наименьшее число вершин замкнутой кривой без особых точек равно 4. Диференциальная геометрия пространственных кривых Уравнение кривой. Если начало вектора г (О (о векторах см. стр. 202) при изменении t сохраняет своё положение (начало координат), то конец вектора описывает некоторую про- странственную или плоскую линию. Уравнение г — г (t) есть векторное урав- нение линии; в координатной форме уравне- ния линии имеют вид: х = X(t), у - у@, г = z(t). Пространственную линию можно задать уравнениями: F! (х, у, z) - 0, рг (х, у, z) = 0. Чтобы получить параметрические уравне- ния, следует задать одну из координат как про-
214 МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 извольную функцию параметра t и определить из этих уравнений у и z как функции того же параметра t. Пример. Если линия задана уравнениями х*+у3 — а2 = 0, x\g-~ — у = О, г то, приняв -^ = t, получаем х'1- + у = а2, у = х igt. Отсюда получаем параметрические уравнения винто- вой линии (фиг. 153): х=а cos t, у—a sin /, z—bt или векторное уравнение г (t) = a cos 11 + a sin t j + **k« Здесь 1, j, k — единичные векторы, имеющие напра- вление осей х, у, г. Касательная к кривой. Производная век- тора г (О г'@ = Фиг. 153. г (t 4- AQ - Г (t) есть вектор касатель- ной к линии. Вели- чины х' (t), у' (/), z'(t) являются координата- ми вектора г' (t). ^ектор Fwi = = т имеет модуль, равный 1; его назы- вают единичным ка- сательным вектором. Пример. Вектор г' (t) винтовой линии х — а cos t, у — a sin t, z - bt имеет производную г' (t) с координатами х' (t) - — a sin t, y'(t) = a cost, z'(t) = b. Отсюда Таким образом вектор т имеет координаты V а2 . sin ^, — __ cos t, Уравнение касательной прямой к кривой г = г (t) в точке М (t = ?0| имеет вид R = г (*„) + н г'(<„Ь где R = R «)— радиус-вектор точки касатель- ной прямой. Каждому значению параметра и соответствует определённое значение R, а, сле- довательно, определённая точка на прямой. В координатной форме уравнения касатель- ной для кривой, заданной параметрическими уравнениями, имеют вид X — XQ У — _Уо % — ^0 х' Со) ~ У' Со) ~~ г< Со) ' Уравнения касательной для кривой, задан- ной уравнениями /^ (л, у, г) = 0, F%(x, у, г) = Длина дуги пространственной кривой. Диференциал дуги. Если линия задана урав- нениями или в векторной форме уравнением г = г (t), то длина дуги между двумя её точками, соответствующими параметрам ^ и tz, опреде- ляется по формуле = J при этом dx2 + rfy2 + dz* — '* (t) + ** (t)] d? = [dr Вектор — = т, так как \dr\~\ds\. За параметр, определяющий пространствен- ную линию, можно принять длину дуги s; для этого из уравнения 5 = следует определить t как функцию s и под- ставить его выражение в параметрические уравнения кривой; в результате получится x = x(s), y=y(s), z — z(s). Пример. Для винтовой линии х = a cos t, у = a sin t, 2= bt V'3+ z3 dt = Отсюда — и, име dFi dFt ду дг ЛР дс- W -д/ ют вид Х = Х0 У=Уо y-vu дл ^1 дг дх ~дг ~дх х-хй «-2 z_ dFj дЛ дл: С>у - с дх ду Х-Х0 У=Уо Прям z~ г° ющейся Подставляя значение / в уравнения винтовой линии, получаем s s bs х—а cos —==== , у—a sin ———— , г = —. — . v а'^-^Ь3 VcP-b-b Vа-+ № Соприкасающаяся плоскость. Соприка- сающейся плоскостью в точке Af0 простран- ственной линии называется такая плоскость, которая является предельной для плоскости, проходящей через касательную к линии в точ- ке М0 и близкую точку Mj , когда последняя стремится к Afc. Уравнение соприкасающейся плоскости где R — переменный радиус-вектор. В координатной форме уравнение соприка- сающейся плоскости имеет вид X ямую, перпендикулярную к соприкаса- ющейся плоскости, называют бинормалью.
ГЛ. I] ДИФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ 215 Единичный вектор бинормали обозначается через р7 Единичный вектор бинормали имеет коор- динаты Уо 'о ~о П II го хо Пример. Определить кривизну кривой в точке М A, 1, — 1). Из уравнений кривой следует, что хх ' + Чу у ' - - zz • = 0, 6Лг ' +у ' - г ' - 0; где А = Подвижной триэдр. В каждой точке про- странственной линии можно определить каса- тельный вектор -г, соприкасающуюся плоскость, вектор р бинормали и единичный вектор v, принадлежащий соприкасающейся плоскости и перпендикулярный вектору т. Этот вектор называют единичным вектором главной нормали пространственной кривой, при этом """~ Плоскости, перпендикулярные к касатель- ной и главной нормали, называются соответ- ственно нормальной и спрямляющей плоско- стями. Три плоскости - соприкасающаяся, нормаль- ная и спрямляющая — образуют в каждой точке пространственной кривой трёхгранник. Этот трёхгранник называется подвижным трёхгран- ником, или подвижным триэдром. Кривизна пространственной кривой. Век- rfT тор К — —г- называется вектором кривизны пространственной кривой; он имеет направле- ние вектора главной нормали, так как он равен — и перпендикулярен к вектору i. Таким образом _ К =?-*-* Скалярный множитель /С^> 0 называется кривизной пространственной кривой. ds \ds- ИЛИ IS __ A = , / 1/ ! а у dz \d*y d?z К = 2 + = lim Д5- dz &z </53 Да о As rf v d^ 2 + dx dy d*x d2y где Да—угол между двумя касательными в двух точках кривой и Д5 — длина дуги кривой, заключённой между теми же точками. Величину р = -77, обратную кривизне, назы- К вают радиусом кривизны. 1 . -1 —1, 6л:2 х, '2у 6л5, 1 и, следовательно, d.v = (г - 2у) т, dy- (x—6x*z) m, dz - (х—\2х"у) т, где т— неизвестная функция. Определяем вторые дифе- ренциалы: J dz) m. Таким образом, в данной точке М A, 1, — 1) имеем rf.v=-3-w, dy=7m, dz——Mm. Tw^m3 —2dy) m, "y = (x— 6.v22) dm+(dx -12xz -z=(x— 12.r2v) ds* = тя dT-x^-Zdm -25m2, ^y-ldm^nm^, d^z-— lldwi-15/л2. Подставляя это в формулу для К, получаем. У 7m, 27m2 —llm — 15ma '+ — llm, —Зт , -25m3 3 —3m, —25m2, 7m 27/Ti2 Кручение пространственной кривой. Век- тор Т = -^-= TV имеет направление бинормали. Скалярный множитель 7' называется круче- нием пространственной кривой и определяется по формуле ; х1 у' z' I х'7 ^" г" j хт у, г,„ -г ,. ДсР f = hm -гг, где A'f — угол между бинормалями (или сопри- касающимися плоскостями) в двух точках кри- вой и Д5 — длина дуги кривой, заключённой между ними. Если кручение 7" = 0, то кривая — плоская. ФормулыФрене d-. „- db -r = Av. т- = rf5 ds - - ч, —-— - К'- - 1 и. ds Последняя формула получается из первых двух и уравнения v = РХТ-
216 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Вектор Дарбу. Формулы Френе можно представить в следующем виде: где ш = — 74 + Kt- Вектор ш называется век- тором Дарбу. Вектор Дарбу представляет собой вектор угловой скорости вращения подвижного триэдра, движущегося по кривой со скоростью, равной единице. Проекции пространственной кривой на плоскости подвижного триэдра. Координаты х. у, г, точки /И', близкой к точке М, отно- сительно триэдра в точке М имеют значения Здесь оси х, у, г имеют соответственно на- правления г, v и р, а Дя - длина дуги ММ1. v Г>0 т* а Фиг. 160. Фит. 154. Фиг. 157. Т<0 \ Фиг. 156. Фиг. 159. Проекции пространственной кривой с поло- жительным кручением (Г>0) на плоскости подвижного триэдра вблизи точки М имеют вид, изображённый на фиг. 154, 155, 156; соот- ветствующие проекции пространственной кри- вой с отрицательным кручением - на фиг. 157, 158,159. Теория поверхностей Уравнение поверхности. Поверхность можно определить уравнением F(x, у, 2) = О, а также z = f(x, у), где х, у, z - прямоугольные координаты точки. Параметрические уравнения поверхности, х — х (и, v)t у — у (и, v), г — г (и, v) или в векторной форме г = г (и, v) = х (и, v) i -(- у (и, v) j -+- 2 (и, v) k, где г (и, v) -— радиус-вектор точки поверхности, a i, j, k — единичные векторы по осям прямо- угольной системы координат. Если в уравнении г — г(и, v) параметру и дать какое-либо определённое значение и = CQ, то вектор г (CQ, v), как радиус-вектор, опреде- ляет некоторую линию на поверхности. При другом значении и — с\ получаем другую ли- нию. Таким образом на поверхности опреде- ляется семейство линий, зависящее от пара- метра «; вдоль каждой из этих линий меняется v. Если в уравнении г — г(«, v) давать пара- метру v определённые значения, то получаем на поверхности второе семейство линий, зави- сящее от пара- метра v; вдоль каждой линии это- го семейства ме- няется и. Если заданы значения параме- тров и, v, то тем самым задана на поверхности точка как пересечение линии семейства v = const с линией семейства и = const. Параметры и, v называют криволинейными координатами точки на поверхности; линии же семейства и = const, v-= const - координатными линиями на поверхности (фиг. 161). Пример. Уравнения х — cos и cos v, v = cos и sin v, z = sin и определяют шаровую поверхность (сфера) с центром в начале координат и радиусом, равным единице, так как х* + у* + 22 = 1. Параметры и, v имеют в этом случае простое геоме- трическое истолкование (фиг. 161): ц —угол радиуса-век- тора точки М с плоскостью лОу и v — угол проекции (от) радиуса-вектора на плоскость хОу с поло- жительным направлением оси Ое. При v — const точка поверхности описывает окружность, плоскость которой проходит через ось Ог (меридиан); при и = const точка поверх- ности описывает окруж- ность, плоскость которой перпендикулярна оси Oz (параллель). фиг> 161 Уравнение линии, принадлежащей по- верхности. Если к уравнению г = г (и, v) при- соединить уравнения и — и (t), v = v (t), то уравнение г = r [u(f), v(t}], определяет неко- торую линию на поверхности. Можно линию определить одним уравне- нием v — <р («); в таком случае г = г («, ^ (Ш). Касательная плоскость. Нормаль к по- верхности. Если на поверхности F(x,y,z) — О задана линия уравнениями х = х (t), у = у (I), z — z (t), то дР , , дГ з-Jf 4- -гг дх ду dF О,
ГЛ. I] ДИФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ 217 dF и, следовательно, вектор с координатами ^, дР dF „ . „ jr, -5- перпендикулярен к касательной любой линии, проходящей через данную точку по- верхности (см. стр. 172, градиент). Прямая, определяемая таким вектором, на- зывается нормалью к поверхности; плоскость перпендикулярная к нормали и проходящая через точку поверхности, называется касатель- ной плоскостью; она содержит касательные прямые ко всем линиям, принадлежащим по- верхности и проходящим через данную точку, если только точка поверхности не особая (т. е. dF dp дР ^—, -г--, -д— не равны одновременно нулю). Уравнение касательной плоскости имеет вид дх ду { dz где X, Y, Z — текущие коораинаты и х, у, z — координаты точки поверхности. Если линия на поверхности г = г (к, v) за- дана уравнениями и = и (t), v = v(t), то вектор касательной к линии определяется уравнением dr _ dr du_ . dr dv^ = дг. -^т + fo 57" • dr векторы, касательные к Так как -=r— , ^ ди dv линиям f — const и // = const, проходящим че- dr рез данную точку поверхности, то вектор -— dr dr принадлежит плоскости векторов у- , ^- • Уравнение касательной плоскости в точке М(и, v) к поверхности г = г («, fj имеет следующий вид: (R - г) (ги X Ь) - О, где R — текущий радиус-вектор. Единичный вектор нормали N определяется по формуле EG — где d.x г — — i a~ du ~ du dr dx r — ——- = i • 4- i v~ dv dv ^J ay dt» -f k _dz_ dt> ' (Значения ?, F, G см. ниже.) Первая квадратичная форма поверх- ности. Если на поверхности г — г (У, о) задана линия уравнениями и = и (t), v=v(t), то г = г (и (.). v (t)) и da - df -f- -f 4- где = Edu* + 2|/"?1 C/ cos w rfu dt/ 4,- cfu = ц' (/) d/, dv = v' dx dr dr / дх дх ди dv дг у / ди dv ду ду dz ' ди dv du дх \2 , / ду \2 4- 1—^—\ dz л-l dz ди dv Отсюда p — дг ди dr du =r dr dv V~E> 1 dr 1 du дг dv дг dv COS a) — = У EG cos w, причём со есть угол между координатными линиями. Выражение rfs2 называется первой квадра- тичной формой. В технической литературе часто пользуются другими обозначениями: rfs2 = A* da? + 2АВ cos f da d$ + В2 </p*. Для линии и = const: Для линии v = const: dv — О, dsv = дг dr Если F = 0, то г , dr = О и вектор в этом случае каждая линия и и uv и = const пересекает каждую линию v = const под прямым углом. Примеры. 1. Для поверхности х = и ros v, у — и sin v z= v (геликоид, или винтовая поверхность), имеем: дх ди - sin v. dz ди dz да дх . д\> —— = — и sm v, -^— = и cos v, dv dv Таким образом ds- = da2 + (иа + 1) dv- 2. Для поверхности х — V и3 + 1 cos v, у = VaM-1 sin v, г = In (и + V и2 + 1 * (катеноид, или поверхность враще- ния цепной линии вокруг основания), имеем: дх и cos v дх •,/•*.* . _ ди ду ди dv и sin f dv ,-__— ,— —-• ' -^г- =У и2 + 1 cos 1^,," i 1 C'Z' I м- + i <?и d.L ~dv' = 0. Отсюда следует, что ds1 = du? + (иа + 1) dv*. Сравнение этой квадратичной формы с ква- дратичной формой предшествующего примера
218 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I показывает, что если две линии этих поверх- ностей заданы одним и тем же уравнением v = ср (и), то они имеют равные длины дуги. Такие поверхности являются наложимыми одна на другую (без складок ^разрывов). Единичные векторы т, и т, касательных соответственно к линиям v — const и и — const определяются формулами VG Угол между двумя линиями на поверх- ности. Если две линии на поверхности заданы уравнениями и = щ @, v = и — г/2 (/). » = f3 (О, то угол муле между ними определяется по фор- cos ? = —^ = |--^ + г^ы| Ediiw -\- F (du Ъу -f So rfa Iv = щ' (t) dt, dv = vi' (t) dt, вдоль где or, оц — и суть диференциалы соответственно первой и второй линий. Если угол двух линий прямой, то Е du Ъи -\- F (du §v + Su dv) + G dv bv = 0. Вторая квадратичная форма. Главная часть расстояния от точки М' (близкой к точке М) до касательной плоскости в точ- ке М, равна половине квадратичной формы D du2- + 2D! du dv + D" dv*. Эта форма называется второй квадратичной формой поверхности; её коэфициенты суть: п = ~~ *v' п> = *uv \УИ ' ~ ~ (г„ X УЕСТ Вторая квадратичная форма характеризует расположение поверхности относительно касательной плоскости, если она не меняет dv знака при изменении отношения du то все точки, достаточно близкие к М, расположены по одну сторону от касательной плоскости. В этом случае ?>?)"_ ?)<2>0. Кривизна кривой на поверхности. Теорема Менье. Пусть / — некоторая линия на поверхности г = г (и, v), определяемая уравнениями и = и (s) и v = v (s), тогда - _ дг du дт dv^ ~~ ди ds dv ds ' ds du du . dv \ du ~ds"^ TUV ~dTJ~d7 dv \ dv . где т; — единичный касательный вектор; v—еди- ничный вектор главной нормали, К— кривизна кривой. Если рассмотреть сечение поверхности плоскостью, которая проходит через касатель- ную некоторого нормального сечения и обра- зует с последней угол а (угол между главной нормалью кривой и нормалью к поверхности), то кривизна нормального сечения поверхности выражается формулой 2D' du du + D" где 1 I X — -f^r- , R = -rr — соответствующие ра- диусы кривизны. Отсюда следует теорема Менье: радиус кривизны наклонного сечения поверхности равен проекции на его плоскость радиуса кривизны нормального сечения, про- ведённого через касательную к наклонному сечению в рассматриваемой точке поверх- ности. Индикатриса Дюпена. Формула Эйлера. Если рассмотреть на поверхности плоские её сечения, проходящие через одну и ту же нор- маль, и отложить на каждой касательной от- резок, равный У\К\, где R — радиус кри- визны соответствующего нормального сечения, то геометрическое место концов этих отрез- ков есть линия, определяемая уравнением ?>' относительно системы координат (вообще го- воря косоугольной), оси которой касаются ко- ординатных линий и — const, v = const. Эта линия называется индикатрисой Дю- пена. Главные направления индикатрисы назы- ваются главными направлениями поверхности в точке М. Если DD" — D'2^>0, то линия есть эллипс; все R имеют один и тот же знак, и все точки поверхности, достаточно близкие к М, распо- лагаются по одну сторону касательной пло- скости; в этом случае М называется эллипти- ческой точкой поверхности. Если DD" — D/2<0, то правая часть мо- жет иметь разные знаки. Таким образом ин- дикатриса состоит из двух гипербол с общими асимптотами; М—гиперболическая точка по- верхности. Направления асимптот гиперболы называются асимптотическими направлениями поверхности. Поверхность располагается по обе стороны касательной плоскости и имеет вблизи точки М вид гиперболического параболоида.
ГЛ. 1] ДИФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ 219 Если DD" — D'2 = 0, то индикатриса со- стоит из двух параллельных прямых; М — па- раболическая точка поверхности. Сечение поверхности плоскостью, парал- лельной касательной плоскости и близкой к ней в точке М, имеет вид кривой, с точ- ностью до малых 2-го порядка, подобной ин- дикатрисе Дюпена для точки М. Если /(j, KZ — кривизны главных нормаль- ных сечений и К — кривизна какого-либо нор- мального сечения, образующего с первым угол 6, то Эта формула носит название формулы Эйлера. Средняя и гауссова кривизны поверх- ности. Средняя кривизна 1 „ , „. DG — 2D'F+D"E гауссова кривизна 2 (EG — ' — D'2 где К\ и К% — главные кривизны нормальных сечений. Если KN и K.N — кривизны двух нормаль- ных сечений, перпендикулярных друг к другу, то Уравнения Кодацци и Гаусса dN dN Разложения векторов ruu, ruv, rvv, -т— , — j- ло трём направлениям ru, rv, N (деривацион- ные формулы Вейнгартена) имеют вид: du (D FD' — GD dN _ FD" — GD1 dv " EG — F* Здесь FD — ED' EG — F2 FD' — ED" EG — F* rv, r?.. f -2ff- dt/ do B 2\ = \ 2 f _2 2 (?G — fl 2\ _ 12/" " {V}- - du - du - dv / суть символы Кристоффеля II рода. Условия совместности систем (I), (II) имеют вид: ар до1 dv du они суть уравнения Кодацци и _ PPli^J^L. = __L [ d2/7 _ К~~ EG—F* ~ EG—F* \_dudv _ JL ^ _ _L d2G _ _1_ d? /2 21 _ ~~ 2 dv* ~2 du2" ~2" dTl ! / 2 dv 2 dv'\ i ac /i 21 I TaiT i 2 } J есть уравнение Гаусса. Если коэфициенты D, D1, D", E, F, G, за- данные как функции и, v, удовлетворяют условиям Гаусса и Кодацци, то поверхность определяется с точностью до положения в пространстве. Геодезическая кривизна и нормальная кривизна. Геодезические линии. Диферен- циальные уравнения геодезических линий. В выражении вектора кривизны кривой и — — и (s), v = v (s) ds du du ds \.Ги Js dv TV ds dv \ du / ~fo) ~ds ^ \ du dv_ \ dv ~ds) ds d2v dv . |2 2\ / dv -Hi ! du dv /2 2
220 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Вектор принадлежащий касательной плоскости поверх- ности, называется вектором геодезической кривизны. Если вдоль некоторой линии этот вектор равен нулю, то линия называется геодези- ческой. Для геодезической линии (I) 2 , 2 A 21 du dv_ {212)(гУ=°' V) (?)'=* При этом функции ы (s), t/ E) удовлетворяют условию F ds ds ds ! Исключение из уравнений A) ds приводит к диференциальному уравнению геодезиче- ской линии где v—v(u). Общий интеграл v = v (и, Cj, С2) этого ди- ференциального уравнения содержит две про- извольные постоянные С] и С2. Чтобы определить геодезическую линию, проходящую через данную точку и имеющую данное направление, следует удовлетворить условиям: v = •% v ' — ?V при и = и0. Свойства геодезических линий, каждое из которых можно принять за определение гео- дезической: 1| вдоль геодезической линии её главная нормаль совпадает с нормалью к поверхно- сти, так как dx" __ ds 2D'da dv + D"dv? _. N; 2) расстояние между двумя достаточно близкими точками по геодезической линии меньше расстояния между теми же точками по любой другой линии, проходящей через эти точки. Если координатные линии v = const являются геодезическими, то, как это следует из ди- ференциалыюго уравнения, I n 1 = 0. Обратно, если | * } = 0, TOt>=const— гео- дезические линии. Если линия и = const — геодезическая, то Если одно семейство координатных линий (v — const) состоит из геодезических, а другое из ортогональных к ним траекторий, то ofs2 = й?«2 _|_ G (ц, v} dv*. Асимптотическими линиями на поверхности называются такие, вдоль ко- торых касательные к ним совпадают с асимпто- тами к индикатрисе Дюпена. Диференциальное уравнение асимптотиче- ских линий имеет вид D du? + 2D1 du dv -f D" 0. Линии кривизны. Линия на поверхности называется линией кривизны, если вдоль этой линии нормали поверхности касаются некото- рой пространственной или плоской кривой (иначе: нормали образуют развёртывающуюся 'поверхность). Диференциальное уравнение линий кри- визны Е du D du F dv , D' dv , F du + G dv D1 du + D" dv = 0. Отсюда следует, что через каждую точку поверхности проходят две линии кривизны. Касательные к линиям кривизны имеют главные направления индикатрисы Дюпена. Следовательно, линии кривизны одного се- мейства ортогональны к линиям кривизны дру- гого семейства. Сопряжённые направления. Две касатель- ные прямые к поверхности в точке М называ- ются сопряжёнными, если они сопряжены отно- сительно индикатрисы Дюпена в этой точке. Если du : dv определяет направление одной касательной и 8u :S& —направление другой ка- сательной, то D du 5ц 4- D' (du Sz/ 4- dv ou) 4- D" dv Bt> = 0 — условие сопряжённости. Если координатные линии сопряжены в каж- дой точке поверхности, то О' = О (для линий одного семейства du = 0, для линий другого семейства 8v — 0). Если координатные линии — линии кри- визны, то F = 0, D'=0 (так как они ортогональны и сопряжены в каждой точке поверхности). Подвижной трёхгранник Дарбу. К каждой точке поверхности, заданной уравнением г = = r(u,v), относится трёхгранник с тремя единич- ными попарно перпендикулярными векторам» li(u,v), \2(u,v), l$(u,v) так, чтобы вершина М трёхгранника являлась точкой поверхности, векторы \i, 12 принадлежат касательной пло- скости и вектор 13 перпендикулярен касатель- ной плоскости (трёхгранник Дарбу). dr = , I2 + С I3,
ГЛ. I] ДИФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ В ОБЫКНОВЕННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 221 где 5= irrfr= суть проекции вектора dr на оси трёхгранника Дарбу, отнесённой к рассматриваемой точке поверхности, т. е. к началу вектора dr. Величины дг дг являются функциями и и v. При перемещении по поверхности из одной точки в бесконечно близкую dI2 = ,р13 — d\ = \— (Ill) где f гт^ q = I3.a"I2 = V <31, аь (IV) Если ввести вектор со = /?I3 -f- q\2 + г!3, то уравнения (III) принимают вид: Отсюда следует, что (ю| — элементарный поворот трёхгранника вокруг оси, определяе- мой вектором to. Из уравнений A1) и (III) находим: дг дг ди dv ~ aj2 _ • аь> _ dll all jjy ajs _ ajg _ _ ди dv 2> Условия интегрируемости этой системы имеют вид: — 62?! + /^2 - Р&Л = dq2 dq1 ~~~ (V) "'а | "'1 аа ' ди Можно доказать, что если формы р, q, r, ?> "Ч удовлетворяют условиям интегрируемости (V), то уравнения (II) и (III) определяют един- ственную поверхность, если дано начальное положение какого-либо трёхгранника. Из уравнений (II), (III) и (IV) следует, что п> и где Е, F, G, D, D', ГУ' — коэфициенты первой и второй квадратичных форм (см. стр.217 и 218). Дополнительную литературу см. на стр.321. ДИФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ * В ОБЫКНОВЕННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ Диференциальными уравнениями назы- ваются равенства, устанавливающие связь между независимыми переменными, функция- ми независимых переменных и производными этих функций. Обыкновенное диференциаль- ное уравнение содержит только одну незави- симую переменную, функцию этой переменной и её производные (или несколько функций и их производные — в случае систем диферен- циальных уравнений). Уравнение в частных производных (см. стр. 242) содержит несколько независимых переменных, функцию этих пере- менных и частные производные функции. В этом разделе рассматриваются обыкновенные дифе- ренциальные уравнения. Порядок диференциального уравнения есть число, равное порядку наивысшей производ- ной функции, входящей в уравнение. Если в уравнение входит только первая из произ- водных неизвестной функции, оно называется уравнением 1-го порядка. Функции, удовлетворяющие тождественно, т. е. при всех значениях аргумента, данному диференциальному уравнению, называются его решениями. Задача теории диференциальных уравнений состоит в определении этих функ- ций (отыскании решений) и в изучении их свойств. Проинтегрировать диференциальное урав- нение значит найти все его решения. Уравнения 1-го порядка Функция у (х, С), удовлетворяющая дифе- ренциальному уравнению 1-го порядка F (х, у, у') = 0 и зависящая от произвольной постоянной С, называется общим решением уравнения. Соотношение, связывающее иско- мое решение, независимую переменную и произвольную постоянную, называется общим интегралом. Всякий интеграл, получающийся при частном значении постоянной С, назы- вается частным интегралом. Общий интеграл даёт полное решение за- дачи во всякой области, в которой выполнены условия теоремы о существовании и един- ственности решения (см. стр. 226), в частности, * Литературу см. на стр. 321.
222 .МАТЕМАТИКА [РАЗД. I например, в той области, где/^лг, у) и fv'(x, у) непрерывны, причём / (х, у) представляет правую часть уравнения, разрешённого отно- сительно производной (уравнения в нормаль- ной форме): В областях изменения переменных х, у, где условия теоремы существования не вы- полнены, могут существовать интегралы, кото- рые не получаются 'из общего интеграла при частном значении произвольной постоянной, и которые, следовательно, не содержатся в об- щем интеграле. Эти интегралы называются осо- быми. С1 геометрической точки зрения диферен- циальное уравнение 1-го порядка представляет соотношение, связывающее координаты х, у точек некоторой кривой (так называемой ин- тегральной кривой) и тангенс у' угла, обра- зуемого касательной к кривой с осью Or. Та- ким образом диференциальное уравнение опре- деляет поле касательных, т. е. ставит в соот- ветствие каждой точке некоторой области плоскости xv направление касательной к иско- мой интегральной кривой, проходящей через эту точку. Уравнение у' = / (г, у) имеет бес- численное множество решений, зависящих от начального условия, которым определяется значение функции у при некотором частном значении аргумента х, т. е. задаются коорди- наты XQ, УО точки, через которую проходит интегральная кривая. Если диференциальное уравнение имеет dy вид — = /(х), то направления касательной одинаковы на любой прямой х = const. По- этому решения такого уравнения отличаются одно от другого на произвольную постоянную и имеют вид у — I / (х) dx -f С. Интегральные кривые в этом случае могут быть получены как последовательные положе- ния некоторой кривой, которая сдвигается поступательно в направлении оси Оу. В общем случае для уравнения 1-го по- рядка (в нормальной форме) — ^- =f(x,y) мож- но нанести на плоскости ху изоклины / (х, у) — С, т. е. кривые, в точках которых направление касательной к интегральным кри- вым сохраняет постоянное значение [функцию f (х, у) предполагаем непрерывной]. Инте- гральная кривая может быть графически при- ближённо представлена в виде ломаной, соеди- няющей точки соседних изоклин, причём на- правления звеньев ломаной совпадают с на- правлениями поля, которые соответствуют по- следовательным изоклинам. Интегрируемые случаи. Интегрируемыми случаями называются такие, когда интеграл уравнения может быть выражен с помощью элементарных функций и их неопределённых интегралов (интегрирование уравнения сведено к квадратурам). Разделение переменных. Уравнение вида называется уравнением с разделяющимися переменными и имеет общий интеграл g(y) ^ j/ (v) dx =C. Произвольная постоянная С может быть выражена через параметр _ус> представляющий значение функции у при определённом значе- нии х — х0 независимой переменной. Уравнение, в котором переменные не раз- деляются, можно иногда заменой переменных привести к форме уравнения с разделяющи- мися переменными К таким уравнениям отно- сятся, например, уравнения вида dy/dx = — f (ак т by), где «, Ь — постоянные. Перемен- ные разделяются после введения новой неиз- вестной функции v = ах + by. Однородные уравнения dx _ , (v\ ~ f(xl приводятся к уравнениям с разделяющимися У переменными заменой v = — . Уравнение вида . dx = f I - . - ~ * iX г Ь\ V + приводится к однородному подстановкой х = Xi + a, v =» y<i + р, если выбрать постоян- ные а, 0 таким образом, 4Tj6bi они удовле- творяли линейной системе са + Ь$ + с = О, ага. 4- bv r? + GI — U. Система разрешима при . Если же = 0, то исходное уравнение имеет вид dyjdx = 1 (ах 4- by) и интегрируется указанным выше способом. Линейное уравнение 1-го порядка Сначала интегрируется соответствующее однородное уравнение в котором переменные разделяются. Если 9 (х) — решение однородного уравнения, то общее его решение имеет вид Су(х), где С — произвольная постоянная. Затем для ис- ходного неоднородного уравнения решение ищется в виде у = и <р (х> (метод вариации произвольной постоянной); тогда для функции и (х) получается в свою очередь уравнение с разделяющимися переменными. Общее ре- шение получается в виде у = Се~1 pdx + е-1р dx f q (х) е * Р dx dx. В некоторых случаях, например, при/? = const для частных видов функции q (х) (например, показательная или тригонометрическая функ- ция) не трудно отыскать методом подбора ка- кое-либо частное решение исходного неодно- родного уравнения. Чтобы получшь общее ре- шение, следует сложить это частное решение с общим решением соответствующего однород- ного ур внения (см также стр 231). Уравнение Бернулли у' + а (х) у+ Ъ (л)>л = 0 сводится к линейному уравнению при помощи подстановки z = у1—".
ГЛ. 1] ДИФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ В ОБЫКНОВЕННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 223 Если известно какое-нибудь частное реше- ние yi (х) обобщённого уравнения Риккати У = OQ (х)-\-а1 (А-)_у4-02(дг)у2, то подста- новка у =_У] 4- z приводит к уравнению Бер- нулли относительно функции z. Последова- v и' тельными заменами у = — — , v — -— урав- «2 " нение Рикнати приводится к линейному урав- нению 2-го порядка относительно функции и. Уравнение в полных диференциалах. Интегрирующий множитель. Диференциаль- ное уравнение 1-го порядка может быть за- дано в форме равенства Р (х, у) dx -f Q (х, у) dy = О, устанавливающего связь между переменными и их диференциалами. Если выражение Pdv + + Q dy есть полный диференциал некоторой функции F (х, v), для чего необходимым и достаточным условием является тождествен- dQ дР, ное выполнение равенства -^- = -~— (так на- к дх ду ^ зываемого условия интегрируемости), то об- щий интеграл уравнения представляется в виде .г Г (х, у) = \ Р (х, у) dx + \Q (а, у) dy = С. J J Уравнение этого рода называется уравне- нием в полных диференциалах. Если левая часть уравнения Pdx -\-Qdy-0 не является полным диференциалом некоторой функции, то существует бесчисленное множе- ство так называемых интегрирующих множи- телей, т. е. функций (о. (дс, у), обладающих тем свойством, что левая часть уравнения, умноженная на р, т. е. выражение \t-Pdx-\- ~-\- \),Q dy, становится полным диференциалом. Условие интегрируемости —^— = —~— представляет уравнение в частных производ- ных, служащее для определения множите- лей [JL. Достаточно найти частное решение (т. е. один из множителей) этого уравнения, чтобы привести вопрос о разыскании общего интеграла исходного диференциального урав- нения, как указывалось выше, к квадратурам. Если известен общий интеграл F (х, у) = С' рассматриваемого уравнения, то интегрирую- F F щий множитель а = —х- ~—2-. Так как Р Q общим интегралом является также /^ = = Ф (F) = С, причём Ф (F) — произвольная функция, то два интегрирующих множителя IJL и [А! связаны зависимостью P.J — [лф (/•), где ф — произвольная функция. Таким образом, если известны два интегрирующих множителя, отношение которых не равно тождественно постоянной, то общий интеграл уравнения получается путём приравнивания произволь- ной постоянной отношения этих множителей: Из рассмотренных выше уравнений, одно- dy i v \ родное вида -—- = /1 — ), записанное в форме Pdx + Qdy = О, имеет интегрирующим множи- телем ьыражение ——^—. Интегрирующим ИХ -f- (jy множителем линейного уравнения у' -\- -\- р (х)у = q (х) является e^pdx. Уравнения 1-го порядка, не решённые относительно производной. В том случае, когда уравнения 1-го порядка, заданные в форме F (.v, у, у') = 0, могут быть разре- шены относительно производной у', получен- ное решение будет, вообще говоря, неодно- знач-ной функцией переменных х, у. Обычно в этом случае последовательно рассматри- ваются все однозначные непрерывные ветви /] (х, у), /2 (х, _у). . . . , /„ (х, у) этой много- значной функции и интегрируются уравнения нормальной формы у' = /j (х, у), у' ==/2 (х, у},..., у' =fn -x; у). Общие интегралы этих уравнений Рг (х, у, С) = О, F2 (х, у, С) = =-- 0, . . . , Г„ (х, у,С) = 0 при их перемножении дают общий интеграл исходного уравнения FI (х, У, (x, v, Q... Fn (х, у, С)'= 0. В том случае, когда решение уравнения F(x, у, у') = 0 относительно производной у' затруднительно или вовсе не удаётся, могут быть применены методы, позволяющие иногда находить интегралы уравнений без предвари- тельного решения уравнения относительно у' 1. Если уравнение имеет форму F (х, /?)—<> (буквой р обозначается здесь и в дальнейшем производная р -— ---) и может быть решено относительно переменной х, то, диференцируя соотношение х —f(p)no у, получим диферен- циальное уравнение, связывающее переменные р, у, интеграл которого записывается в виде Совместно с равенством х — / (р) это со- отношение даёт параметрическое представле- ние общего интеграла. Исключая параметр р, получаем выражение для общего интеграла в обычной форме. 2. Если диференциальное уравнение имеет вид F (у, р) = 0 и м.ожет быть решено относи- тельно у, то, диференцируя соотношение у =f(p) no .v, получим дифгренциальное урав- нение, связывающее переменные р, х, инте- грал которого записывается в виде Совместно с равенством у ~ f(p) это соотно- шение даёт параметрическое представление общего интеграла. Исключая параметр о, полу- чим выражение общего интеграла в обычной форме. 3. Если переменные х, р, которые входят в диференциальное уравнение F(x, p) = 0, могут быть выражены с помощью параметра t, так, что при х = и (t), р — v (t) имеет место тождество F [и (t), v(t)]=O, то, диференцируя соотношение х = и (I) по переменной у, полу- чим диференциальное уравнение, связываю-
224 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I щее переменные yt t, которое имеет общий интеграл у = С + j v (t) и' (О Л. Последнее соотношение совместно с х = и (t) даёт параметрическое представление общего интеграла уравнения F(x, у') — 0. 4. Аналогично получается общий интеграл уравнения Г (у, р) = 0, если переменные у, р допускают параметрическое представление y~u{t), p = v(f), причём F[u(t), v(t)]=Q. Диференцируя по х соотношение у — и (t), получим диференциальное уравнение, связы- вающее переменные х, t, которое имеет общий интеграл взять за независимую переменную р, а за искомую функцию х X = «по v(t) dt. Последнее соотношение совместно с ис- ходным у = и (t) представляет параметриче- ское выражение общего интеграла уравнения 5. Если уравнение F( — ,p\ = О такого свойства, что для комбинации — и перемен- х ной р может быть найдено параметрическое у представление -- — и (t), р — v (t), причём F[u-(t), v (t)]=0, то, диференцируя по х со- отношение у = хи @, получим диференциаль- ное уравнение с разделяющимися перемен- ными, имеющее общий интеграл Ги' dt х = Се Последнее соотношение совместно с пред- шествующим представляют параметрические уравнения интегральных кривых исходного /у \ уравнения F I — , у' \ = О . 6. Уравнение y = f(x, р) можно также пытаться решить методом диференцирования. После диференцирования этого уравнения по х, получим уравнение 1-го порядка, связываю- df , df dp щее переменные р, х, именно р = -^- -4- -=r- -f- • ^ r ox dp dx Если может быть найден общий интеграл р = ср (х, С) последнего уравнения, то полу- ченное соотношение совместно с исходным У =-f (х, р) будет являться параметрическим выражением общего интеграла уравнения Таким способом может быть, например, проинтегрировано уравнение Лагранжа если ср (р) ф и уравнение Клеро y = px + fy (р). Диференцирование по х уравнения Лаг- ранжа приводит к диференциальному уравне- нию, связывающему переменные х и р, прячем уравнение оказывается линейным относительно неизвестной функции и её производной, если Общий интеграл этого линейного уравне- ния совместно с исходным диференциальным уравнением даст параметрическое выраже- ние общего интеграла уравнения Лагранжа. Кроме общего интеграла уравнение Лаг- ранжа может иметь также особые интегралы вида у = ху (А,-) + <J>(X,-), представляющие, сле- довательно, некоторые прямые в качестве интегральных кривых, причём X]f l^,..., Хг..,— корни уравнения р —ср (р) = 0. В случае уравнения Клеро тот же метод диференцирования приводит к уравнению ^ W (Р) + х] = 0. Приравнивая нулю первый множитель dp/dx — О, получим интеграл р — С и, исклю- чая параметр р из этого соотношения и исход- ного диференциального уравнения, найдём общий интеграл уравнения Клеро у = Сх -f- -}-ф (С), который представляет семейство пря- мых. Приравнивая нулю второй множитель ф'(/?) -+- х — 0 и исключая параметр р из этого соотношения и исходного диференциального уравнения, получим особый интеграл уравне- ния Клеро, представляющий с геометрической точки зрения огибающую семейства прямых представленного общим интегралом. Диференциальные уравнения порядка выше первого Функция у (х, С],..., Сп), тождественно удовлетворяющая диференциальному уравне- нию п-го порядка /• (х, у, у',. ,,у(«)}=0 и зависящая от п произвольных постоянных С\,..., С„, называется общим решением урав- нения. Соотношение Ф (х, у, d,..., С„) = О, определяющее общее решение уравнения как неявную функцию независимой переменной, называется общим интегралом уравнения. Произвольные постоянные могут быть опреде- лены, если заданы начальные условия, т. е. при некотором значении ;с0 независимой пере- менной х заданы значения функции VQ и ее производныху ,..., у0(л~!). Если соблюдаются условия теоремы о существовании и единст- венности решения (см. стр. 2k!6), то общий интеграл уравнения даёт полное решение задачи об интегрировании диференциального уравнения п-го порядка. В противном случае могут существовать так называемые особые интегралы, которые нельзя получить из общего интеграла при частных значениях произволь- ных постоянных. Интегрировать диференциальное уравнение п-го порядка можно последовательно, пу- тём составления так называемых промежуточ- ных интегралов, т. е. соотношений, вытека- ющих из данного диференциального уравне- ния и содержащих производные, наивысший порядок которых ниже порядка данного урав- нения. Если составляется общий интеграл, то при каждом последовательном понижении
ДИФЕРЕНЦИАЛЬНЫЬ УРАВНЕНИЯ В ОБЫКНОВЕННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 225 порядка промежуточных интегралов, достигае- мого в результате применения операции ин- тегрирования, в получающиеся при этом новые соотношения вводится новая произвольная по- стоянная. Первый из промежуточных интегра- лов, т. е. соотношение, содержащее одну про- извольную постоянную, производные искомой функции до (п — 1)-го порядка включительно и независимую переменную, называется первым интегралом данного диференциального уравне- ния n-го порядка. Если известны п различных, т.е. независимых, первых интегралов диферен- циального уравнения, то известен и общий ин- теграл уравнения, так как эти п первых инте- гралов можно рассматривать как параметриче- ское представление с помощью параметров v'. у, . . , у(п •- !). общего интеграла исходного урав- нения. Исключение производных у ' ... у(п—\) из найденных п первых интегралов приводит к вы- ражению общего интеграла в обычной форме. Методы понижения порядка. Ниже рас- сматриваются различные виды уравнений по- рядка выше первого, для которых могут быть указаны способы их интегрирования или хотя бы способы понижения порядка, т. е. сведения задачи об интегрировании исходного уравнения к интегрированию уравнения более низкого по- рядка. 1. Уравнения вида -/«• Общее решение у .= f . . . f / (Х) dxn + Ct Xя-1 + С, хп- 2 + получается п-кратным интегрированием правой части уравнения. Оно может быть также пред- ставлено с помощью однократного интеграла + d л" - 1 + ... + СЛ ._ , х + С„, причём С],..., С„--произвольные постоян- ные. 2. Уравнение d*y 'dxk dky заменой v = dx'k "" dxn. приводится к уравнению л— -А-го порядка относительно функции v. Если общее решение этого уравнения v — v. (х) найдено, то, интегрируя по вышеизложенному способу уравнение — т — ^ dx* получим общее решение исходного диференциального урав- нения. Если же функция v представляется неявно общим интегралом ср (г, v) — О, то можно вос- пользоваться параметрическим методом, по- лагая x~x(t), y^ — v(t), с соблюдением -тождества -f [х ((), v (/)] ~ 0. В результате по- 15 Том 1, кн. 1 лучаегся промежуточный интеграл у( 1\ = = f v (t) x' (/) dt, после чего можно повторить процесс интегрирования. 3. Уравнение вида с помощью введения новой функции р = dy и новой независимой переменной у, подстанов- ками d2y _ dp d3y _ d I dp\ ~dx?^p~dy'~dx^p dy\p~dy) '"" приводится к уравнению Ф на единицу более низкого порядка по срав- нению с исходным. Если его общий интеграл выражается параметрически соотношениями у = g (t), p = li (t), то первое из них совместно с соотношением, полученным квадратурой Г R' (t) х — \ ^гутт dt, дадут параметрическое пред- ставление общего интеграла исходного дифе- ренциального уравнения. 4. У равнение f(ylt yz, ... , у„, *lt *„, . . . ,гт) = 0 называется однородным относительно перемен- ных _У] , . . . ,_у,,, если имеет место тождество где k — показатель однородности. Если диференциальное уравнение однородно относительно неизвестной функции у и её производных у' ,... o^'i то оно может быть представлено в виде У где т — показатель однородности. у = е*аах это уравнение Заменой приводится к урав- нению (п — ))-го порядка относительно новой неизвестной функции и (л:). 5. Уравнение, однородное относительно х и dx, подстановкой х — е* приводится к урав- нению, связывающему функцию у и новую независимую переменную t, причём явным образом эта переменная в уравнение не входит. Таким образом порядок этого уравнения из- ложенным выше методом может быть понижен на единицу. Пример, Уравнение . = dx3 dx \dx) преобразуется подстановкой х = е* к ветлу ~у = {— \3 dfl ~ (dtj ' Полагая далее dy_ _ d*y _ da dt ~ ' di* ~ dy ' приходим к уравнению dv
226 МАТЕМАТИКА 6. Если уравнение однородно относительно у, dx,y, dy, а%\',..., то замены х = е(, у — efu приводят к уравнению, связывающему перемен- ные «, /, в котором отсутствует независимая переменная t и, следовательно, порядок урав- нения может быть понижен на единицу. Пример. Уравнение , d?y I dy л4-^- - у — д- -^ d.v2 V dx приводится указанной подстановкой к уравнению Ьернуллп (см. стр.222) относительно переменной г = — : d( dz , ~ +г - -г3. clt 7. Уравнение, однородное относительно х, т __ т __ т dx, ~\/~V, ]/'dy, }/~d2y,..., с помощью подста- новки л' = е1, у — Vcmt приводится к уравне- нию относительно переменных v, t, не содер- жащему независимой переменной. Порядок уравнения может быть, таким образом, пони- жен на единицу. Пример. Уравнение ' ^'У л ^У _j_ к а dx"- dx f'^V - U) \xy d-y + 4V1 = 0 dx однородно в указаино-.i смысле, если принять т- 2 Подстановка^ —e^fv, х — е^ приводит к уравнению d'2v dv (duy —— — — + I — I = 0, Л2 dt \dt) а последующая замена dv d*v du — =u, — = и — dt df* dv к линейному уравнению 1-го порядка (см. стр. 222) da. . — + и = 1. dv Если известен первый интеграл уравнения Якоби в виде соотношения то интегрирование уравнения приводится к квадратурам, так как в этом случае частная производная ду/дС является интегрирующим множителем уравнения dy/dx — ср (х, у, С). Уравнения вида J,V. о приводятся подстановкой -1 f /(jr)dr у = ze 2 ^ к уравнению Якоби и поэтому, если известен первый интеграл исходного уравнения, то общий его интеграл может быть получен путём квадратур. Существование и единственность реше- ний диференциальных уравнений 1-го по- рядка. Пусть уравнение 1-го порядка задано в нормальной форме dy/dx — f (x,y) и функция f (х.у) однозначна и непрерывна в некото- рой области D изменения переменных х, у. Кроме того, в этой области D функция удо- влетворяет условию Липшица |/ (х, Y) — — f(x> У)\<^К\ Y — У 1 . которое выполняется при надлежащем выборе постоянной К, для любых пар точек области D с одинаковыми абсциссами и различными ординатами. В этом случае существует единственная и непрерыв- ная функция у = (f (дг), являющаяся решением уравнения и удовлетворяющая начальному условию Уо = у(х0), причём точка (х0, _у0) принадлежит области D. Эту функцию можно построить внутри не- которого промежутка \х — x0\<^h. причём при изменениях переменной х в этом промежутке значения функции у меняются таким образом, что точки интегральной кривой, проходящей через точку (.г0,_у0), остаются внутри области D. При фиксированном значении х$и меняющихся начальных значениях у(} решение уравнения <Р (х, >'0) является непрерывной функцией па- раметра _у0. Если существует непрерывная производная dfldy, то существует ду/ду?,. Если правая часть уравнения dyjdx = = t (х, у, (л.) непрерывна относительно пара- метра [л на некотором отрезке ^ ^ fi <; р2 и одновременно выполняются прочие, сформу- лированные ранее условия, касающиеся функ- ции / (х, у, JJL), причём условие Липшица вы- полняется равномерно внутри области D при изменениях ц на отрезке ^,^[л^Си2, то ре- шение у — у (х, ;j.) будет непрерывной функ- цией параметра {А на том же отрезке. Если, сверх того, функция f(x, у, [д) имеет непре- рывные частные производные по переменным у и fi, то решение <р (.v, [j.) будет иметь непре- рывную ПрОИЗВОДНуЮ ПО (Л. Условие Липшица удовлетворяется, если функция f(x, у), стоящая в правой части уравнения dyjdx = f(x, у), имеет в области D ограниченную частную производную df/dy. При этом область D характеризуется тем свойством, что любой прямолинейный отрезок х — х*, У]_^У<^У? принадлежит целиком об- ласти D, если граничные точки отрезка Сл*. _У]) (А'*> _Уа) принадлежат этой области. В большинстве случаев постоянная К, фигу- рирующая в условии Липшица, может быть взята равной верхней границе производной в области D. оу Особые точки. Особой точкой называется такая совокупность значений переменных х,у, при которой нарушаются условия теоремы о существовании и единственности решения. Особая точка называется изолированной, если за исключением самой особой точки условия теоремы выполняются везде в достаточно малой окрестности этой точки. Если в изоли- рованной особой точке непрерывность правой части уравнения dv/Ux = f(x, у) имеет место, а условие Липшица не удовлетворено, то, вообще говоря, через особую точку проходит множество интегральных кривых, которые за- полняют некоторую плоскую область.
ГЛ. II ДИФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ В ОБЫКНОВЕННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 22Г Различные возможности, в смысле харак- тера поведения интегральных кривых в окре- стности изолированной особой точки, могут представиться, если особая точка является точкой разрыва функции f(x, у) и одновре- менно точкой разрыва функции -^——, стоя- f(x,y) щей в правой части обращённого уравнения dx _1_ ~dy ~ JW.y) ' Такой случай имеет место, например, когда правая часть уравнения есть дробно-линейная функция dy dx ах -f by ex -}- dy a b с d причём a, b, с, (/постоянные и " ", ф 0. Это уравнение имеет изолированную особую точку указанного выше типа х = у = 0. По- ведение интегральных кривых в её окрестности зависит от того, какие корни имеет квадратное уравнение /2 — (b -f с) X + be — ad = 0. 1. Если корни А-! и Ц различны, действи- тельны и одного знака, то все интегральные кривые проходят через начало координат и имеют в этой точке, за исключением единст- венной кривой, общую касательную. Особая точка этого рода называется узлом. 2. Корни различны, действительны и раз- ного знака. Через особую точку проходят две интегральные кривые (прямые). Особая точка называется седлом. 3. Корни комплексные (сопряжённые). Ин- тегральные кривые спиралевидны и прибли- жаются асимптотически к особой точке, делая вокруг этой точки бесконечное число завитков. Точка называется фокусом. 4. Корни чисто мнимые ("сопряжённые). Особую точку окружает семейство замкнутых кривых. Точка называется центром. 5. Корни равные (действительные). Если при этом имеем тот случай, когда a — d = О, b = с, то все кривые проходят'через особую точку (семейство прямых), причём имеют в этой точке всевозможные направления каса- тельных. Особая точка в этом случае назы- вается дикритическим узлом. В остальных случаях при равных корнях имеем снова узел — все интегральные кривые проходят через особую точку, причём все кривые имеют в этой точке одну и ту же касательную. Случай дробно-линейной функции пред- ставляет особый интерес, так как аналогичные результаты получаются при исследовании более общего класса уравнений dy_ dx Р(х,у) когда функции Р (х, у) и Q(x, у) разлагаются в степенные ряды вида Q—cx или, при ещё более широких предположениях, когда Р @,0) = Q @,0) = 0, и могут быть выде- лены линейные члены непрерывных функций Р(*.У). Q(x.y): Р (х, у) = Q (x, y)= <? (х, у), х, у), , lim Р(х. у) —— i-f , V) L причём у-*0 У-+0 В этих случаях поведение интегральных кривых в окрестности особой точки х —у = О определяется в основном линейными членами функций Р и Q и не отличается качественно от того поведения кривых, которое имело бы место при существовании одних линейных членов. Только в случае чисто мнимых кор- ней AJ, А2 того же уравнения X2 — (Ь -f- с) \ 4- -\- be — - ad = 0 линейные члены не определяют полностью характера интегральных кривых вблизи особой точки, которая может быть при этом центром или фокусом в зависимо- сти от вида функций ср (х, у} и ф (х, у). Особые решения. Линейным элементом на- зывается совокупность значений переменных х, у, у', причём с геометрической точки зре- ния переменные х, у представляют коорди- наты, а у' — тангенс угла наклона линейного элемента к оси Ох. Особыми линейными эле- ментами уравнения /(л% у, у') = 0 называются такие, которые одновременно удовлетворяют условиям / (х, у, У') = О -- ду' Исключение переменной у' из этих соот- ношений приводит к уравнению так называе- мой дискриминантной кривой (само уравнение называется /7-дискриминантом в связи с часто употребляемым обозначением у' — р). В окрест- ности любой точки этой кривой поле каса- тельных, определяемое диференциальным урав- нением fix, у,—— )=0, неоднозначно. Реше- V dx J ние диференциального уравнения, построенное из непрерывной последовательности особых элементов, называется особым решением. Со- ответствующая интегральная кривая совпа- дает, таким образом, с дискриминантной кри- вой или является одной из её ветвей. Усло- вие Липшица не выполняется, вообще говоря,, в точках этой кривой, и в окрестности лю- бой её точки существуют, в общем случае, по крайней мере две интегральные кривее, про- ходящие через эту Точку. Необходимым усло- вием для того, чтобы дискримцнантная кри- вая представляла особое решение, является совпадение направления касательной к кривой в каждой её точке, с направлением особого линейного элемента, соответствующего этой точке и определяемого значением перемен-
228 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I ной у'. В этом случае должно быть удовле- творено дополнительное соотношение df , df ., ft. при этом одно из уравнений f ду - будет следствием двух других. Соотношение д//дх 4- (dj/dy) у' = 0 при осуществлении не- равенства df/dy ф О оказывается также и до- статочным для того, чтобы дискриминантная кривая представляла особое решение дифе- ренциального уравнения. Подобного рода особые решения могут, например, существовать в случае уравнения f(x, у, у) — О, если функция f(x, у, у') пред- ставляет полином от у', коэфициенты кото- рого являются однозначными, непрерывными и диференцируемыми функциями перемен- ных х, у. 'Если дискриминантная кривая представляет особое решение, то она является, вообще го- воря, огибающей однопараметрического се- мейства обыкновенных интегральных кривых, определяемого общим интегралом. В част- ных случаях эта кривая может и не быть огибающей и представлять, например, гео- метрическое место точек перегиба обыкно- венных интегральных кривых или даже вовсе не иметь общих точек с этими интеграль- ными кривыми. В том случае, когда дискриминантная кри- вая не представляет особого решения дифе- ренциального уравнения, она совпадает с гео- метрическим местом точек возврата или точек прикосновения обыкновенных интегральных кривых. Особое решение диференциального урав- нения может быть также получено путём диференцирования его общего интеграла <!> (х, у, С) — О по произвольному параметру С, с последующим исключением этого параметра из соотношений Ф (х, у, С) = 0, ^=г = 0. Если уравнение (так называемый С-дискри- минант), полученное в результате указанной операции, является уравнением огибающей семейства интегральных кривых, то она пред- ставляет особый интеграл дифереициального уравнения. В общем случае С-дискриминант определяет не только огибающую, но и гео- метрическое место кратных точек семейства интегральных кривых (например, узловых или точек возврата), когда вдоль кривой, изо- бражающей С-дискриминант, одновременно соблюдаются условия дФ:дх = 0, дФ/ду = О (см. стр. 212).. О существовании и единственности ре- шений системы диференциальных уравне- ний. Диференциальное уравнение и-ro поряд- ка вида приводится к системе п уравнений рядка 1-го по- dx dx с искомыми функциями у, у',..., у(п ~1) и не- зависимой переменной х. Таким образом во- прос о существовании и единственности ре- шения уравнения л-го порядка может быть сведён к аналогичному вопросу, относящемуся к решениям системы уравнений 1-го порядка. Нормальная форма системы п диферен- циальных уравнений 1-го порядка с неиз- вестными функциями у\,..-,уп имеет вид Пусть функции /},...,./„ однозначны и не- прерывны в некоторой области изменения D переменных х,у^...,уп и каждая функция удовлетворяет условию Липшица при надлежащем подборе постоянной К. Условия Липшица будут выполнены, если функции/j, ...,/„, имеют ограниченные част- ные производные по переменным у\,--.,уп в области D, причём эта область конвексна, г. е. имеет следующее свойство: когда неко- торая пара точек содержится в этой области, то и весь отрезок прямой п -)- 1-мерного про- странства, соединяющий эти точки, принадле- жит области. В этом случае существует только одна совокупность непрерывных функций _у} = = fjijc),...,уп — срл (х), определённых в неко- тором промежутке ] х — XQ I -\ Л, удовлетво- ряющая тождественно системе уравнений и одновременно начальным условиям у® — ^= <Pi (*о). • • •..Уп = '-fn^o) точка (х^у®, • • •, yQn] принадлежит области D . При этом решение у, = ср, (х),... ,у„ — ср„ (х) зависит также, при фиксированном начальном значении лп неза- висимой переменной, от значений параметров У^т-чУп» Функции ^fi(r), .., <?„(х) являются непрерывными функциями этих параметров. При изменении независимой переменной в промежутке \х — х$ \ <^ h значения функ- ций _yd,... ,уп меняются таким образом, что интегральная кривая у^ = ^(-v),..., уп — — ср„ (х), проведённая в пространстве п + 1-го измерения через точку (л:0, у^,... ,у^\, не вы- ходит из области D. Указанными свойствами обладает, в частно- сти, система линейных уравнений dx Р1пУа
ГЛ. I] ДИФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ В ОБЫКНОВЕННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 229 если коэфициенты рп, р12,..., рпп и члены гл , . . . , гп являются непрерывными функция- ми независимой переменной х на некото- ром отрезке а^х^Ь; система уравнений имеет таким образом на отрезке [а, Ь] систе- му непрерывных решений уг (х), . . . , _УЯ(Л"), принимающих при некотором значении хй из того же отрезка заданные начальные значе- ния. Если коэфициенты рц, р\^---^Рпп и члены /!,...,/•„ являются аналитическими функциями комплексного параметра X в некоторой обла- сти изменения С? этого параметра, то и реше- ния^,..., уп будут аналитическими функ- циями X в той же области. Если, например, рц, Г] — целые функции параметра X, то и ре- шения уравнений будут также целыми функ- циями X и могут разыскиваться при помощи метода неопределённых коэфициентов в форме РЯДОВ yi — UIQ + «^Х -t- Ui >>2 -\- . . . , КОТОрЫб будут равномерно сходиться для всех значе- ний X при изменении переменной х на отрезке (а, Ь]. В силу эквивалентности уравнения л-го по- рядка dxn 1 dx некоторой, специального вида, системе п урав- нений 1-го порядка нормальной формы (см. стр. 228), уравнение п-го порядка допускает единственное решение у ~ ? (х), непрерывное вместе с производными до порядка п — 1 и принимающее при х = А'0 вместе с этими про- изводными произвольную систему значений УО"- • >W~ l*- При этом точка Сг0, >>„,..., Vf/""^) должна быть расположена внутри некоторой области Д в которой определена непрерывная и удовлетворяющая условию Липшица относи- тельно переменных у, , , . , у^п ~~ ^ функция f(x, у, у' ,...,У" ~~ Г|), стоящая в правой части уравнения. Например, линейное уравнение имеет единственное решение у (х), удовлет- воряющее начальным условиям у (.\п) — = У» У0%> =Уо', . . . , /я - 1} (xj = у непрерывное на некотором отрезке а вместе со всеми производными до л-го по- рядка, если функции />0 (х) , . . . , р„ (х), г (х) непрерывны на отрезке [а, Ь] и коэфициент Ро(х) не обращается в нуль на этом отрезке. При этом XQ — некоторое значение независимой неременной на отрезке [a, b],a _у0, . .. ,у^п ~ ^ — произвольная система начальных значений функции у (х) и её производных. Если коэфициенты р\, • • • , Гп и правая часть уравнения г (х) являются непрерывными функциями параметра X на отрезке Хх <] X ^ Х2 при всех значениях независимой перемен- ной х на отрезке [а, Ь], то и решение у (х) будет непрерывной функцией X на отрезке Линейные диференциальные уравнения Линейное (относительно неизвестной функ- ции и её производных) диференциальное ураз- нение л-го порядка имеет вид (П) (Х)У УП + Pi Если q (х) — 0, то уравнение называется однородным, в ином случае — неоднородным, Однородное уравнение называется соответ- ствующим данному неоднородному, если оно получается путём замены нулём свободного члена q(x] в неоднородном уравнении. Относи- тельно существования и единственности реше- ния линейного уравнения см. выше. Если yi, у2, . . . ,уп суть частные решения однородного уравнения, то и функция у ~ — С)У\ + • • • + ^пУп будет его решением, при- чём С], . . . , Сп — произвольные постоянные. При У},. . • ,у„ — линейно независимых функ- ция у = CjV] + . . . + С„уп представляет общее решение уравнения. Система решенпй_у,, . . . , у„ называется в этом случае фундаментальной. Зная общее решение, всегда можно опреде- лить постоянные С\, . . . , Сп так, чтобы полу- ченное частное решение удовлетворяло началь- ным УСЛОВИЯМ = .УО' У = Уо у—"=* -- J'0V" *' ПРИ X = XQ. Общее решение неоднородного уравнения является суммой общего решения однородного уравнения, соответствующего данному неодно- родному, и произвольного частного решения неоднородного уравнения. Если система функций ult.... ц„ линейно зависима, то определитель . •. и („_!) (л-1) который называется детерминантом Вронского, или вронскианом этой системы функций, то- ждественно равен нулю. Если система частных решений j/,,... ,уп однородного линейного уравнения л-го по- рядка линейно независима в некотором интер- вале (а, Ь), то вронскиан системы функций У1,...,_уя нигде в интервале (а, Ь) не обра- щается в нуль. Таким образом необходимым и достаточ- ным условием для линейной независимости системы частных решений _у1(..., у„ является неравенство W (У1,у2,...,уп} = Детерминант Вронского выражается через коэфициент PI(X) при помощи формулы Лиу- в ил л я W (х) = У\ У1 У2 У2' •'•Уп •"Уп
230 МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 Если известно какое-нибудь частное реше- ние линейного уравнения 2-го порядка /2 (*).У = то формула Лиувилля даёт возможность опре- делить с помощью квадратур второе частное решение, образующее с первым фундаменталь- ную систему решений, и, следовательно, найти общее решение уравнения 2-го порядка. В этом случае формула Лиувилля У\ Уч представляет линейное уравнение 1-го порядка относительно функции J^OO, если известна функция yi (х). Если известен частный интеграл и (;с) одно- родного уравнения ющего данному неоднородному, т. е. уравнения " " У") -f PI (х) у (п • + рп (х)у = о, у то последовательными подстановками z = — и г1 = v порядок уравнения может быть пони- жен на единицу. Если известно общее решение однородного уравнения, соответствующего данному неодно- родному, то решение неоднородного уравнения может быть получено методом вариации про- извольных постоянных. Решение имеет ту же форму, но множители С\, . . . , Сп являются при этом не постоянными, а функциями неза- висимой переменной х и определяются из си- стемы линейных уравнений: dx (я -2) «Cl . . и<„_2) ЯЬя = Q I rf v ' I Я /У v" ' dx "' причём q (x) — правая часть неоднородного уравнения. Эта система может быть решена относи- dCi dCn тельно производных -,-*-,...,---?• , после чего функции Cj (х) получаются квадратурами. В случае неоднородного уравнения У-ih -rdx— — Уч Л/з — dx Л2Уа. здесь .У!, .УЗ — фундаментальная система ре- шений однородного уравнения, соответству- У" + Л (*) .У t-"/2 (•* ) J' = 0, а " Лг, Л2 — произ- вольные постоянные. Линейное уравнение 2-го порядка с по- стоянными коэфициентами У" + а\У' + kx имеет решение вида у = e, причём постоян- ная k (вещественная или комплексная) должна удовлетворять так называемому характеристи- ческому уравнению Л2 + a-Jt + а^ = 0. Если корни этого уравнения k± и /га различны, то функции у\ = ?*'Л", _у2 — образуют фунда- ментальную систему решений диференциаль- ного уравнения, и, таким образом, общее его решение записывается в виде у = С,**'* + С2АГ, причём С\, С2 — произвольные постоянные. В случае, когда корни уравнения комплекс- ные сопряжённые, т. е. ^ = а -}- р/, А2 = з — (з/ (если постоянные ol5 д2 вещественны, то комплексные корни всегда сопряжённые), фундаментальную систему решений образуют вещественные функции y1 = eajc cos $х, уа = ~-еах sin $x. В частности, если корни чисто мнимые k^ = р/, А2 — — Зг'> общее решение имеет вид у — Q cos РДГ 4 С2 sin pjc. Если характеристическое уравнение имеет двукратный корень kt — k2 — /г, то диферен- циальное уравнение имеет общее решение вида Произвольные постоянные Сг, С% во всех случаях могут быть определены, если заданы начальные условия у = у& у' = у0 при х = дг0. Линейное уравнение л-го порядка с по- стоянными коэфициентами имеет решение вида у = e*~l, причём постоян- ная k должна удовлетворять алгебраическому уравнению n-й степени, так называемому характеристическому уравнению Если характеристическое уравнение имеет п различных корней ?t, /г2, . . . , ?„, то фундамен- тальную систему решений образуют функции е klX, е^х 1..., ekn*> и общее решение уравне- ния имеет вид где С,,..., Сп — произвольные постоянные. Если коэфициенты alt..., ап вещественны, то комплексные корни характеристического уравнения будут попарно сопряжёнными, на- пример ki — % + Pi / и kl + j = «1 — $!/. В этом случае, заменяя в записанной выше фундамен- тальной системе функции ekix , ekl+l* веще- ственными функциями t*1* cos 3i.v и е* sinftiX, получим новую фундаментальную систему.
ГЛ. I] ДИФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ В ОБЫКНОВЕННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 231 Таким образом общее решение уравнения можно представить в форме нения может быть применён метод неопре- делённых коэфициентов. Решение у^ (х) сле- дует искать в виде 4- *«'•* (Ci cos ?, х -f Cl+ ! sin 3, -v) + . . . + -f e e«-v (Ся _ ! cos 3M x i- ?„ sin em t), причём ftj, ft,, . . . , k( _ t -— вещественные корни, 'n 3i, ..., ffffj' ?«z ~ действительные и мнимые части комплексно-сопряжённых корней харак- теристического уравнения. Если какой-нибудь из корней k — ks имеет кратность г, то кроме функции е ks'v в фундаментальную систему ре- шений нужно также включить функции хе ^ г, х-е *** ,'.., л' е ksx . В случае кратного комплексного корня # = 7-v + /3vi которому будет соответствовать кратный комплексно-сопряжённый корень, в фундаментальную систему решений входят функции е"'>х cos р^ .v, ?*'' v sin Рч х, хе1 cos ? r, sin 3. причём (А — кратность корня. Линейные уравнения типа (ах И- ?}7г у(п) -|- (а* Ч- Ъ" ~г Ч- (ах + ft) <7;J _ j V4 = О, так называемые уравнения Эйлера, при помощи подстановки ах f b — е^ приводятся к уравне- ниям с постоянными коэфициснтамн. Частное решение неоднородного уравнения («) J_ п. и("—]) л.. У я„ _, у + ."л v = г(х), обращающееся в нуль со всеми производными до (п — 1)-го порядка, имеет вид х О где К (х) — решение соответствующего одно- родного уравнения, удовлетворяющее усло- виям К @) - 0, /(' @) = 0, . . . Для уравнения второго порядка упомянутое частное решение имеет вид З'ОО- sin n(x - 5)/ F) d 6, (Л2 _ ?2 _ ^2) . В случае, когда правая часть уравнения имеет вид / k = \ причём Pk (х) — полиномы, для отыскания частного решения \\ (х) неоднородного урав- k = i причём, если коэфициент а^ не является корнем характеристического уравнения для соответствующего однородного уравнения у(") + яу(''-1)+...-|-я^ = 0, то Qb(x) той же степени, что и какой-нибудь коэфи- характеристи- (x) имеет вид представляет полином полином Pfi(x). В случае, когда циент ад, совпадает с корнем чсского уравнения, полином Qk (*) — Л|А ~' 4k C-v). причём (А — кратность корня yk, a qk (x) — полином той же степени, что и полином РЬ(*)- Указанный выше способ отыскания частного решения _>'i (*) применим в случае правых частей вида г(<.) = Р\х)ё>х sin ах или г(х) = = Р х]е^* cos У.Х где Р(х] — полином. Системы линейных диференциальных уравнений. Решением линейной однородной системы V2 + rfv, . ;., -f/^21 v 2 4- • • • + Р ft* как и любой системы обыкновенных диферен- циальных уравнений, называется совокупность функций yi (х), у% (х), . . . , vn (,v), удовлетворя- ющих тождественно, т. е. при любых значе- ниях независимой переменной х, совокупно- сти диференциальных уравнений. Всегда можно определить п частных реше- шн у(\\уУ,...,у^уМу*\...,у<Ъ.,...-,уМ (п\ (п\ „ У 2 ••••'• У п линеинои однородной системы. Если рассматривать совокупность значе- ний у^\ у^\ . . . ,у^ как составляющие неко- торого вектора rfl^ в пространстве п измере- ний, то в случае линейной независимости A ^ (л- совокуп- у(\\...-,у{^', У("\---, системы векторов г ность решений _у^Ч у^ называется фундаментальной системой решений. Если фундаментальная система решений найдена, то общее решение системы уравне- ний может быть записано следующим образом: У1 = У* = + причём Clf C2,..., Сп — произвольные постоян- ные.
232 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Зная общее решение, всегда можно опре- делить постоянные С^,..., Сп таким образом, чтобы полученное частное решение удовле- творяло начальным условиям у{ = у®,.,. , ул — — у°п при х = х[} (а <; х0 ^ Ь). Система решений является фундаменталь- ной в том и только в том случае, когда опре- делитель У!> У? у» У? Л не равен нулю в интервале (а, Ь). Существует зависимость, аналогичная фор- муле Лиувилля (см. стр. 229), Общее решение неоднородной системы dy, 1ь+Р»У1+- dx = Ч\ х 4- • • • + РчпУп = «2 (х -jf + Рт Уi + • - • + РппУп^ Яп (х) может быть представлено в виде y1=Yl+ zv y2=Y2 + z2,..., yn - Yn -f- г„. причём Y-[, У2,..., Уп — любое частное реше- ние неоднородной системы, г]( z%,..., гп — об- щее решение соответствующей однородной системы, т. е. системы, полученной из данной неоднородной, заменой правых частей уравне- ний неоднородной системы нулями. Если известна фундаментальная система решений однородной системы уравнений, со- ответствующей данной неоднородной системе, то общее решение последней может быть по- лучено методом вариации произвольных посто- янных в виде: ... +ся2л. л> причём С-\, С2,..., Сп —функции независимой переменной х, удовлетворяющие уравнениям dx dC2 dx B) dC Эта система может быть разрешена отно- rfCi dCn сительно производных —~ ,..., -—*, после 1 dx dx чего функции С,- (х) получаются квадратурами. Линейная однородная система с постоян- ными коэфициентами dyl -f апуг + . . . = О, л = О, *]!• dx а г. г + атУ\ + • • • 4- постоянные) имеет частное ре- шение вида причём постоянная k удовлетворяет так назы- ваемому характеристическому уравнению А -'~ = 0. а постоянные Alt А->, . . . , Ап — линейной системе алгебраических уравнений («п + k) AI + «12 ^2 4- • - - -т- «in ^w = О, «21 ^1 + («22 + *) ^2 + • • • + U4n A't = О, Если все корни характеристического урав- нения различны, то ранг матрицы М = «и при любом значении корня равен п — 1 (т. е. существует, по крайней мере, один, отличный от нуля детерминант (п — 1)-го порядка, обра- зованный из матрицы вычёркиванием одной какой-либо строки и одного какого-либо столбца). Постоянные Аь ..., Ап, соответству- ющие каждому значению корня, определяются при этом с точностью до произвольного мно- жителя С, т. е. А, = А = где 6lt 62, . . ., Оп— миноры какой-либо строки детерминанта Д. Таким образом в этом случае существует п различных частных решений вида Эти решения образуют фундаментальную систему. Все прочие решения представляют линей- ные комбинации решений фундаментальной системы, определяемые начальными значениями ,.о У1' В случае, когда корни характеристического уравнения klt k%, чём PJ, \i<i,..., ! у°п при х = XQ (см. стр. 231). km (т <^ п) кратные, при- кратности корней (р, -f-
ГЛ. I) ДИФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ В ОБЫКНОВЕННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 233 -|~ (л2 -(--... + ,um = n)' общее решение системы диференциальных уравнений имеет вид .. f A2m(x)e m*> причём Л,-л (JT) (/ = 1, 2, .... п) - полиномы степени не выше \>.г — 1, если \j.r — кратность корня kr. Степени этих полиномов зависят от ранга матрицы М при значениях k = /?г. Если при k == ?г ранг матрицы равен и — ;лг, то все полиномы Л,-г (г = 1, 2, . . . , /г; г — фикси- ровано) обращаются в постоянные. Если же ранг матрицы равен п — v, (vr<u,.), то полиномы Air(i — 1, 2,..., л) будут иметь степени не выше \±г — чг. Коэфициенты поли- номов могут быть найдены в виде линейных комбинаций от [АЛ произвольных постоянных (число этих постоянных в общем решении равно п) при помощи метода неопределённых коэфициентов. Преобразование Лапласа и его примене- ния (операционное исчисление). Преобразо- ванием Лапласа над функцией f(t) называется операция f(t)dt=F(p), устанавливающая соответствие между функ- цией /(/) действительного переменного t и функцией F(р) параметра /?, который может принимать комплексные значения; при этом Rep>a0, где действительное число <J0 удовле- творяет тому условию, что интеграл C*J J-" СХОДИТСЯ. Обратное преобразование (формула Рима- на— Мелина) a -t-ioo определяет функцию f(t) по её лапласову преобразованию F(p). Интеграл берётся по любой прямой, параллельной мнимой оси в плоскости комплексной переменной р и рас- положенной справа от всех особых точек функ- ции F(p). Преобразование Лапласа оказывается по- лезным при решении линейных диференци- альных уравнений в обыкновенных и в част- ных производных, при решении интегральных уравнений Вольтерра с ядром специального вида и в других случаях. Так как dt= - [pn-lf @) -bPn то лапласово преобразование над линейным диференциальным уравнением с постоянными коэфициентами d" dx ... + ^-1- +*•.*-/ (О (*) приводит к линейному алгебраическому урав- нению = F (p) + -f определяющему функцию ,Y (/?). Обратное пре- образование даёт решение х (t) диференциаль- ного уравнения (*), удовлетворяющее началь- ным условиям х @) = х* х' @) = х'0, . . . , . Пример. Найти решение уравнения удовлетворяющее начальным условиям -*•„=!, х = 0, х =0. Так как f e~pf sin tat dt = —j——г 'см- »иже та- 0 блицу лапласовых преобразований), то после лапласова преобразования уравнения получим Х(р) P2+1 Характеристическое уравнение р3+2р2+р+2=0 имеет корни поэтому Здесь А - *t* ~~.«гт—*— "i~ Е = + IK — 5 '
234 МАТЕМАТИКА [РАЗД. причём для определения эти? правила разложения алгеб стейшие (см. стр. 161). Пользуясь таблицей ла получим для искомого решен 6 -It 19 25 + 25 4- — • — (sin t — t cos Л - 5 2 17 1 + -gs- em / - -jjj- Таблица лапласовь со f} /=• (P) = j e 0 /Ч/О 1. Fjfa)-»- Fz(p) 2.pF(p)-}@) 3. p"F(p)-[p'1 V@) h ) о , //Z — l/nM I i 4. ^ F(p) 5 /г/» 4- o) 6. e-°P F(p) 7.F,(p)F*(p) 8. — P g e Gp p 1 10--^T yf/ "• p«. '3. ' „+1 1 I a 15 ^ с коэфициентов применень эаической дроби на про пласовых преобразований ия х (t) выражение 12 . 11 + "и" 8Ш ' ~ ~ ' Т / Sm M 6 "—2/ 1 Q 25 25 ^ ^ (sin ^ + 2 cos /). х преобразований ~ptj(t)dt /@ /l@+ /2@ ^ " .' ^//г t г» \ /(t) rf-c и e~at f (t) |0 0<-f<> |/1(г)/г(/-с)Л 0 1 @ 0<^<a | 1 ^>-(/ л - (« — целое число, притом п^>— 1) ( Т-? Р ;; ^^. 1 \ у л , ———— jslJ.V.'*' ft ^> ———— 1 ( ^ Г"(я + 1)/Пв а (Re/i> — 1) sin a/ cos a/ i ^(Р) —— ———————————— 16. " /' rt 17' -8" , L ' (Р3 + ^J п 1 О /^ 1 (/?2-f rt-)/J + J 10 й (Р2 + «'J и (/» + fl)a + ^ р + а " ' (P + «J t 62 22 1 p -f~ о** 23. 9 Р /-3 -f а3 24. ;/'2 °5 yf? j " ' i a 26. р - p4 -j- 4а4 27' /2/4 /?* -)- 4а4 00 А" °9 Продолжение /@ sh af cha< t -у- s:n f/! 1 /1 ' t 1nn\>i l smat (n — целое число) 1 . ^- (sin fit — at cos at e at sin ^^ e^at cos 6/ 1 |e-«' + o(l \ , -1 ш/ УЗ f^J I cos — s— at — \ 2 / — v 3 \ 1 — 1/3 sin — — _ a/ 1> 'J 1 [ Зсг •" j _ - Л \. -p r 3 SiO-i —— u/ I, 1 / 1 ^* 3 I i __ e cos — — f. | 1 / - , , t -j— - (Sin Я/ СП flf — - cos at sh a/) ~~2 sin at sh и/ „- (sin at ch a/ {- -)- cos at shot) cos a/ ch nt =— g- (sh я/ — sin a/)
ГЛ. I] ДИФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ В ОБЫКНОВЕННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 235 ADO 30 р ' р4 — а4 si. / , /4 — О4 г 3 ' р4 — а4 1 33. —— ггт V р т> 1 U1' РЯ+Т , 34. 1/1 +/>2 JYl^-P\n \ х ; 36 , ,. я 37' j^i/^V?" 1/ Р '38. (yV-fXS-p)" Л к / 1\ Bл)яГ i л Ь п ) ОА V ^ / /- , ~2« + -1 V тс(р2-НО 2 40. -(^~) , 40. . я! [ — 1 ——— \Р / Р ГГ 4- 4-П 41. (а ; "^ -1 х Р vx /Р ^ \ V /' Л О _. Г~~ ^ /" v т^. Т/ ТС 1 A - Р)п 5 л+— ^ _2B«J-l)l у A-р)а 3 ^Л 2 44. In (l+l) Продолжение ДО н-^ (ch а/ — cos а/) 1 ^- (sho/ -}- sin «/) 1 Tj- (СПИ/ — COSfl/) 1 — . — v«< B/)/l ЬЗ-5. ..B/i-l)V^7 Уп(/) У (XO (Re«> 1) /o@ /« (XO " t (Re «>0) * / 1 \ tnj (Xi) ( Re л^> I 71 ^ ' \ 2 / t»@ ».W taL^(t) H2n(YT) V't «,.+i(VD i_^ - /™ 44,.ln(l-J>) jy p OO 46. 2tpl { -a* d t> X* ~^P 47. |Л— X* 48 * с ~" 4^ 9 лГ — 49 e ЛГ" 50. —— - — j-e^P 21^^T rj ^ * P /p 52. ^-^^ д-/^" 53. - ——— P a.3 54. I* 4^ P a" — — ^' on.-/t + i e 4p 56. ne~ap k(ap) 57 /<" (и Л/ р \ 58. /Co (ap) 59. — arctgp 60. ! In 1 Продолжение /С) ,-,' In/ t' e 4 cos (* Yt ) •vYt деи ствительное число) sin (дг1/ 7), " 7(x— деи- т: ствительное число) ch (xYl) к уТ sh (л:У) .V2 е 4f / ^ л\ JCS ^ ?~*^-v,o) Q \Г~^ 4~~Ч ОО 21 _ U2 j i ^ (in — / — 1 У ^ J X , X \ ~( ~611 2УТ/ (х^>0) У0(а J7" / ) (а -дей- ствительное число) ;« ^ 2 •''л (я V ' (Re я> — 1) Г 0 />2а J 1 1|// Bа — 9 " " 1 ^" ГО 0</<Гд 1 / я р sin т 2 J г rft 0 J т ОО
236 МАТЕМАТИКА (РАЗД. Продолжение F(P) sin 62 1 „-^ cos 66. —= е~ р V р 67. -- Р —— Sin TV Методы численного решения диферен- циальных уравнений. Метод Адаме а. Для того, чтобы найти численным путём ре- шение диференциального уравнения dyjdx = = f(x, у), принимающее при х = х0 значение у =j/n, отыскивают прежде всего с требуемой степенью точности первые четыре значения искомой функции у, при Xi = Х0 -f h, х2 = = Х() _j_ 2Л, л-3 = лг0 + 3 Л, *4 = -*0+4Л- Ддя этой цели можно воспользоваться разложением в ряд Тэйлора функции у (х) при х — х0, так как значения её производных в этой точке могут быть вычислены, если / (х, у) имеет частные производные требуемого порядка. Можно также использовать для построения начала таблицы методы Рунге— Кутта (см. ниже) или Муль- тона (стр. 237). Далее составляются последовательные раз- ности функции / (х, у), и начало таблицы имеет вид X у f W *о -Уо /о *i У! ti Ai/i Д4/ *8 Л /3 41/3 Д2/3 Д3/3 >-Ч ^4 /4 Д1/4 ^a/4 Д3/4 причём A! fi=fi—ft-lt Д2/,- = А!/,- — Д^. _ j и т, д. Продолжение таблицы получается путём применения формулы '«-И 251 '720 ]. которая при п — 4 определяет величину _у5; за- тем вычисляется значение f$, составляются разности Д] /5, Д3 /5,... и может быть найдена величина у«, и т. д. Обычно при интегрировании уравнений по методу Адамса при вычислении уп+\ — уп пользуются формулой, укороченной до первых четырёх или даже трёх членов правой части, выбирая промежуток /г таким образом, чтобы отбрасываемые члены с четвёртыми или третьими разностями не влияли на результат при требуемой точности вычислений. Метод Р у н г е — Кутта. Уравнение dy/d с — / (х, у), при начальных условиях х = дг0, у — у0, интегрируется с помощью это- го метода следующим образом. Пусть h — Д.с — приращение независимого переменного, и требуется найти соответствую- щее Д_у. Составляются последовательно величины klt kfr ftg' &4 по формулам: Величина Д^у определяется формулой Далее полагают лг, = л:0 -j- Л, ^ = _у0 + Д.У- Таким же образом, зная величины хп,уп, мож- но определить xn+l, yn,i, пользуясь со- отношениями: h , *->\ , 2", >'я -г- 2 J Л- Если правая часть диференциального ура- внения не зависит от_у, то метод Рунге— Кутта приводится к правилу Симпсона для вычисле- ния определённых интегралов (см. стр. 175). Аналогичным образом интегрируются си- стемы диференциальных уравнений. Например, в случае системы двух уравнений dt приращения Дл:, Д^, соответствующие прира- щению Д? независимой переменной, отыскива- ются при известных значениях хп, уп путём вычисления следующих выражений:
ГЛ. I] ДИФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ В ОБЫКНОВЕННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 237 *9=/l('fl+^-. Метод М у л ь т о н а. Пусть требуется проинтегрировать систему уравнений dx .. ,.  ' 2 '• /3=/2 ' л'я 2 ' .Уя /4 = /2 Си + Д', Хп + k5,yn + /3)Д*. Далее принимается Метод Мильна- При интегрировании уравнения dy/dx=f(x,y) первые четыре зна- чения для у и у' отыскиваются с помощью ряда Тэйлора или методами Рунге—Кутта или Мультона (см. стр. 236 и 237). Если требуется по известным уп _\,уп _2,.. У'п-l' У'п-у'" определить Сл. Л, сляется величина то вычи- = 2>'« -з) , vu; _ v i -- Bv у -^л ^л — 4 ' з ^ -*« - 1 -Уя—2 после чего определяется у'п =/ (л^.У^). Затем вычисляется величина Уя2) = л- 2 + 3- (УП + 4л -1 + л - 2)- Если у№> и УР совпадают с требуемой точностью, то принимают уп=у№', при рас- хождении этих величин вычисляется „ошибка" Е — 29 и если значение Е настолько велико, что ве- личина у^ при суммировании её с величи- ной Е изменяется хотя бы в последней сохра- няемой значащей цифре, то необходимо умень- шить величину Л. В противном случае можно считать величину yff правильной и принять /л_3 Д1/я-3 Д2/я-3 Д3/я-3 /л_2 Д1/л-2 Д2/я-2 Д3/я-2 /я_1 Д1/Л-1 Д2/Л_1 Д8/л-1 fn bJn если известны значения х и у при /„, tn _j, tn __2> •••< причём h = tn — tn_ j — tn_ j— _ f =. Пользуясь таблицами разностей (см. ниже), производим следующие операции. 1. Экстраполируем значения fn, j, gn, ,, вписывая „наугад" в таблицы разностей вели- чины Дз/л+ i' ^Sn+ i' выбранные на основа- нии обзора изменения третьих разностей, и вычисляя затем ^2,fn-\-\ ~ Д2-^л ~Ь дз/л+ i • и аналогичным образом величины Д2?л+ь Д^п +Р ^яц- г 2. Вычисляем приближённые значения хп+ i' -v« 4- 1 по ФоРмУлам п+ _ Г — i Д — L 2 -112А«/«+1-ЙА'/-^1 {*) gn-+ « f ~~ 24А»^я+ ' J 3. Вычисляем /п_|_ц 5rt+i' вписываем эти значения /^.j, gn, j вместо приближённых, полученных экстраполяцией, и перевычисляем разности Ai/n+i. д2/я+1'-" 4. Вычисляем xn±v Л+i «о формулам (*). 5. Перевычисляем fn^.\i Sn^-\' 6. Перевычисляем -^„_(.i' Л+ Г Практически интервал Л следует выбирать таким образом, чтобы с требуемой точностью значения величин хп+-\< Л+i1 полученных в результате четвёртого и шестого шага, совпа- дали. Д2/л дз/л (Д1 // = // —/| _ !• Д2 // — Д1Л'~
238 МАТЕМАТИКА (РАЗД. 5 Мультоном предложен также следующий способ определения исходных значений иско- мых функций x(l),y(t), которые требуются для построения начала таблицы. 1. По начальным данным х0 = а, у0 = b при t = to вычисляются приближённые зна- чения jq, у., лф = а 4- hf (a, b, t0) = XQ 4 А/О. У}) = b 4- hg (a, b, t0) -- уь 4- Ago. 2. Вычисляются приближённые значения /, 9. Вычисляются приближённые значения з;з п° формулам 10. Исправляются значения /3 и ^а: и составляются первые разности Д^/i. А^ 3. Вычисляются более точные значения jyj( по формулам 4. Находятся исправленные значения ?,, gy. , У?, 6. Вычисляются приближённые значения ^2 по формулам 7. Исправляются значения /2, g2: и составляются вторые разности Аф/2 8. Экстраполируются значения / и g^ по задаваемым наперёд вторым разностям исправляются первые и вторые разности Aj/g» A2/s,"- и составляются третьи разности А3/3, АЗ Ss- ll. Вычисляются заново значения х±, yt, х->. _у2, л:3, _уз по формулам л-, = х , 4- Л /, — - Г 5 )'i = J'o 4- Л I из — 2Г 4- 23 '1. Л I /з — h\ gs~ Bft I ^ ЛГ3 = Х% I Л — 2~ AI/З — 12А2/з— 24Лз/з] о. Экстраполируются значения /^ и g^ по задаваемым наперёд первым разностям Уз ~ h I 24 12. Вычисляются исправленные значения Л. ft. /2. й- Л. й- 13. Исправляются разностные таблицы. 14. Перевычисляются х^, yv x?,, у2, х%, _у3 по формулам (**). 15. Этот процесс продолжается до тех пор, пока исправление значений /t, g^, /2, ^2> /з- ga не будет оказывать заметного влияния на вели- чину xlt ylt Jf2, у2, ха, у3. Характеристика численных методов интегрирования. Классический метод Адамса весьма прост алгоритмически и особенно удо- бен для применения, если правые части урав- нения представляют монотонные функции неза- висимой переменной (рассматриваемые как сложные функции независимой переменной). Менее удобен этот метод в том случае, когда правые части представляют колеблющиеся функции, особенно если „частота" колебаний большая, так как правильный ход последних разностей может быть в этом случае получен только при весьма малых интервалах Л. Метод Рунге—Кутта имеет существенное преимущество в том отношении, что позво- ляет без всяких предварительных пересчётов
ДКФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ В ОБЫКНОВЕННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 239 изменять величину интервала Л. Недостатком метода является сравнительно больший объём вычислений (большее количество промежуточ- ных вычислений). Метод Мильна прост с вычислительной стороны и даёт возможность скорейшего про- ведения численного интегрирования, если пра- вая часть уравнения такого рода, что интер- вал h может быть выбран не слишком малым. Метод Мультона представляет возможность наиболее точных вычислений и позволяет также с наибольшей точностью построить исходную таблицу начальных значений иско- мых функций. Краевые задачи Многие задачи математической физики сво- дятся к решению ди [эеренциальных уравнений при так называемых краевых, или граничных, условиях. В отличие от задач, связанных с удовле- творением начальных условий (стр. ?22, 224), решение которых, притом единственное при достаточно широких предположениях (стр. 2^6, 228) всегда существует, решение краевых задач не всегда возможно. Пусть требуется найти решение линейного диференциального уравнения второго порядка У (А) которое удовлетворяло бы линейным гранич- ным условиям *1У (а) + «а У ( Pi У (а} + Р2У (а) + аз У (ь) + ЧУ' (Ь) = Ti. Р4У (&) = Т2, (В) частными случаями которых являются условия так называемых 1-й, 2-й и 3-й краевых задач: ствующей неоднородной задачи, вообще говоря, невозможно; для того чтобы последнее суще- ствовало, необходимо, чтобы правые части неоднородных уравнений, т. е. функция g(n) и постоянные ylt y2) удовлетворяли определён- ным дополнительным условиям. Нетривиальное решение однородной задачи возможно лишь в исключительных случаях. Если коэфициенты уравнений зависят от неко- торого параметра X, то решение возможно лишь при определённых значениях этого пара- метра, удовлетворяющих некоторому уравне- нию, которое обычно называют характеристи- ческим. Значения параметра, при которых суще- ствует нетривиальное решение однородной задачи, называются собственными значениями, или характеристическими числами, а соответ- ствующие решения — собственными, или фун- даментальными, функциями. Весьма часто при решении задач матема- тической физики приходится определять соб- ственные значения и функции для уравнения У + Л (-ОУ + [Л (х) '+ Х/8 (х}] у = О, которое после умножения нз функцию }fi(t)dt г (х} = еа может быть представлено в самосопряжённой форме (уравнение Штур- ма — Лиувилля): •fcV ('v) У'] Если выполняется условие «1 «2 о4 (D) 2) у (а] = 0,У(&) - (в случаях 1-й, 2-й и 3-й краевых задач это имеет место) и р (х) не меняет знака в интер- вале (а, Ь), то все собственные значения этой краевой задачи действительны,~аГ собственные функции удовлетворяют условию ортогональ- ности с весом р (х), т. е. Граничные условия называются однородными, если f, — т2 = 0. Краевая задача называется однородной, если и диференциальное уравне- ние и граничные условия однородны. Одно- родная и неоднородная краевые задачи назы- ваются соответствующими, если коэфициенты, входящие в левые части диференциального уравнения и граничных условий, одинаковы для обеих краевых задач. В зависимости от значений этих коэфи- циентов могут представиться две различные возможности: I. Однородная задача не имеет нетриви- ального (т. е. не равного тождественно нулю) решения; в этом случае всегда существует единственное решение соответствующей неод- ьородной задачи. 2. Нетривиальное решение однородной задачи существует. В этом случае решение соответ- причём Vi(x), УЬ(Х)—собственные функции, соответствующие различным собственным зна- чениям A,-, Xft. Собственные функции можно нормировать, потребовав выполнения равенств: Собственное значение называется простым, если не существует двух линейно-независи- мых функций, ему соответствующих.
240 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Однородная граничная задача, сформули- рованная для конечного интервала (а, Ь), в случае регулярных в этом интервале коэ- фициентов уравнения Штурма — Лиувилля. при р(х)^>0, г(х)^>0, имеет бесконечную последовательность дискретных собственных значений (точечный спектр), а принадлежа- щая им система собственных функций пред- ставляет замкнутую полную ортогональную систему с весом р (х) (см. стр. 263). В случае 1-й, 2-й и 3-й краевых задач собственные зна- чения — простые. Если коэфициенты диференциального урав- нения имеют особую точку на границе интер- вала (а, Ь) или в случае, когда краевая задача формулируется для бесконечного интервала, может существовать непрерывное распределе- ние собственных значений (линейный спектр), когда любое значение параметра X, в некото- ром непрерывном интервале его изменения, является собственным значением рассматри- ваемой краевой задачи. При заданных однородных граничных усло- виях, коэфициенты в которых удовлетворяют равенству (D), имеет место альтернатива: либо неоднородное уравнение Штурма — Лиувилля (Е) , /(«) + Ра У с коэфицигнтами а,,..., р4> связанными равен- ством (D), и имеющая кусочно-непрерывные первую и вторую производные в интервале (а, Ь), может быть разложена в абсолютно и равномерно сходящийся в (а, Ь) ряд: уравне- (г(х), г' (х), д(х), р(х) — непрерывные функ- ции; г(х)^>0, р(х)^>0), удовлетворяющим тем же граничным условиям и соответствую- щим собственным значениям Xlt Х?, . . . , пара- метра X. Коэфициенты с\ выражаются следующим образом: по собственным функциям ния Штурма — Лиувилля при фиксированном значении X имеет един- ственное решение для всякой заданной правой части, а соответствующее однородное уравне- ние не имеет нетривиального решения, либо значение X = X* является собственным значе- нием, т. е. при X = X* существуют нетриви- альные решения однородного уравнения; пусть число их равно /. В последнем случае соответ- ствующая тому же значению X* неоднородная краевая задача может быть разрешена, если правая часть уравнения ф (х) удовлетворяет условиям ортогональности: (/=1,2,...,/) по отношению ко всем / собственным функ- циям <fi(-*), принадлежащим собственному значению X*. Решение неоднородного уравнения, удо- влетво^яющее при фиксированном значенииX заданным однородным граничным условиям, может быть представлено в форме ряда dx. по собственным функциям <р/, соответствующей однородной краевой задачи, принадлежащим собственным значениям Хл. Всякая непрерывная функция f(x), удо- влетворяющая однородным граничным усло- виям Функцией Грина, соответствующей диференциальному оператору Штурма — Лиу- вилля с однородными граничными условиями (F), называется функция G(x, s) обладающая сле- дующими свойствами: 1) О (х, s) как функция переменной х не- прерывна в интервале (а, Ь) и удовлетво- ряет уравнению L (G) = О на полуоткрытых интервалах a^x<^s и 5<л-<6; 2) граничные значения G (a, s), G (b, s), Gx(*, s), Gx(b, s) удовлетворяют граничным условиям; 3) производная =р —— имеет при х = s точку разрыва, причём / dG(x, s) \ дх } _fA^(?i Jjc = s - о V дх
ГЛ. I] ДИФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ В ОБЫКНОВЕННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 241 В случаях 1-й, 2-й и 3-й краевых задач (стр. 239) функция Грина симметрична, т. е. G (х, s) — G (s, л), и имеет вид G (x, s) = где У! (x), у2 (х) — два линейно-независимых частных решения уравнения L (у) — 0, каждое из которых удовлетворяет одному из гранич- ных условий, причём вронскиан У1 У2 ____ Т(х) Решением диференциального уравнения удовлетворяющим однородным граничным усло- виям, служит функция причём G (x, s) — функция Грина, отвечающая оператору L (YJ) с теми же граничными усло- виями. Диференциальное уравнение ^[г<*>|?] + [*<*. (г(л)>0, совместно с граничными условиями 1-й, 2-й или 3-й краевых задач, эквивалентно неодно- родному интегральному уравнению: ъ f(x) — 1 С*) — ^1К (х< s) ri (s) ds; здесь X, S) -i (S) ds. G (x, s) — функция Грина, соответствующая оператору /. (у) и удовлетворяющая гранич- ным условиям поставленной задачи; ядро /С (x, s) симметрично и имеет вид К (x, s) = \/J(xyp(s) G (*• *)• Функция у (х), удовлетворяющая диферен- циальному уравнению и граничным условиям, связана с решением т; (х) интегрального урав- нения равенством (см. также стр. 260). В случае однородных граничных условий более общего вида (стр. 240), интегральное уравнение, эквивалентное краевой задаче для диференциального уравнения Штурма — Лиу- 16 Том 1. кн. I. вилля, имеет ядро несимметричное и записы- вается в виде ъ F(x)=y(x)-\$G(x,s)p(s)y(s)ds, причём G(x, s) — соответствующая функция Грина и ь F(x) = — $G(x,s)ty(s)ds. Метод Галёркина. Пусть ср, (t), ^(х),... иФ, (л-), ф2(х),... — две полные,вообще говоря, различные системы функций на интервале О <! х^.1, причём первая из них удовлетво- ряет при л" = 0 и л- = / граничным условиям некоторой краевой задачи. Если в левую часть диференциального уравнения > У' У"> ...Уи) = 0 этой краевой задачи подставить выражение Уп - aiTi (х) + яа?2 (•*) + ••« + an(fn(x) и постоянные alt a2,...,an определить из системы уравнений (Л-1,2...я), то уп будет представлять приближённое ре- шение задачи. При предположениях довольно общего ха- рактера уп стремится к точному решению диференциального уравнения при возраста- нии п. Краевые задачи с особыми краевыми условиями. Функции Бесселя и Лежандра, спе- циальные полиномы Чебышева, Якоби, Эрмита, Лагерра (см. стр. 136 — 142) могут служить для построения замкнутых ортогональных систем функций, которые удовлетворяют краевым за- дачам диференциальных уравнений штурм- лиувиллевского типа. Коэфициенты этих урав- нений, вообще говоря, таковы, что уравнения имеют на конечном интервале особые точки. Если особые точки являются концами интер- вала, для которого формулируется краевая за- дача, то обычное краевое условие (стр. 239) за- мещается требованием, чтобы при приближе- нии к этим точкам собственные функции оста- вались конечными или становились бесконечно большими величинами не выше заданного по- рядка. Подобного же рода краевые условия мо- гут быть поставлены в случае неограничен- ного интервала (на бесконечности), если беско- нечно-удалённая точка является для диферен- циального уравнения особой. Примеры. I. Функция Бесселя Jn (\x) удовлетворяет уравнению d dx Пусть особая точка уравнения х = 0 и некоторая точ- ка г — с ограничивают интервал <)•<.*•<?, для которого
242 МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 ачи). Собственные функции этой задачи образуют на интер- але @. с) замкнутую ортогональную с весом р (х)-х си- тему Jn (X, х), Jn (\х). . . . , Jn (А. тх) , ..., (я>0), при- чём >.,, ) (см. стр. 94); следовательно, корни уравнения Jn J x J Аналогичную систему ортогональных функций можно построить, если в точке х — с поставлено граничное усло- вие 2-й или 3-й краевой задачи: при х- с ~ (Л»0, п>0) ЕГЛИ функция / (х) определена в интервале @, с) с и \V*x f (x) dx сходится абсолютно, то в каждой точке б х @<jr<c), находящейся внутри интервала, в котором функция / (х) имеет ограниченную вариацию, функцио- нальный ряд Aj Jn (Ху JT) ДИФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ В ЧАСТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ * Диференциальное уравнение в частных про- изводных для функции z от п независимых пе- ременных х},х2, . . . ,хп кроме искомой функ- ции z и независимых переменных содержит ещё частные производные функции z по этим пере- менным. Порядок уравнения есть порядок вхо- дящей в него старшей производной. Если имеется несколько неизвестных функ- ций г,, г„, . - . , zm, они могут быть опреде- лены системой уравнений в частных производ- ных. Эта система должна быть непротиворе- чивой. Может случиться, что число уравнений боль- ше числа неизвестных, например, одна функ- ция z определяется двумя уравнениями. Тогда уравнения должны удовлетворять условию ин- тегрируемости. Пример. Если дх = А (х, у], — = В (х, у). то условие интегрируемости дА _ дВ ду ~ дх сходится к величине — [/ (->г40L-/ (л-—0)]; здесь А, = • —— \xJn(\fx)f(x)dxt tC>] К. причём Jn (Хуг) = 0 и X. > 0 (разложение Фурье—Бесселя). Сходимость обеспечивается, если / (х) и/' (х) кусочно-не- прерывны в интервале @, с). Аналогичное разложение (Дини) имеет место, если величины А,- , X.- определяются следующим образом: ,x)f(x) dx и Ху — один из положительных корней уравнения \cJ hJ Если интервал (а, Ь), для которого формулируется краевая задача, не включает точку х — 0, то, удовлетворяя обычным краевым условиям, можно построить замкнутую ортогональную систему собственных функций, представля- кших линейные комбинации бесселевых функций 1-го и 2-го рода. 2. Функции Лежандра удовлетворяют уравнению 1A—х11) а']' +Хы=0, которое имеет особые точки х= ± 1. Условиями краевой задачи, сформулированной для интервала (—1, +1), яв- ляется ограниченность собственных функций при х~ ±1. Характеристические числа задачи: \ = п (п + \), где « — це- лое положительное число или нуль. Собственные функции, образующие замкнутую ортогональную систему по отно- шению к функциям кусочно-непрерывным вместе с пер- выми производными на интервале (—1, +1) —полиномы Лежандра (см. стр. 140). Если / (х) ограничена и интегрируема в интервале (—1, +1), то в каждой точке х (— 1<х<1), внутренней по отношению к интервалу, в котором f (х) имеет ограни- ченную вариацию, ряд Лежандра со оо +1 У <яЛ,М=У,-~- f f(x')Pn(x')dx'.Pn(x) О 0 2 -1 Уравнения в частных производных первого порядка Линейные уравнения. Полагаем -^— Дано уравнение здесь Xv Х2, - . . , Хп — известные функции Составляем систему обыкновенных диферен- циальных уравнений, называемых уравнениями характеристик: их* dx2 uXff Xj_ Х2 Хп В результате интегрирования этой системы получим п— 1 интегралов: тЧ (•*!' -^2' • • ' > ^-П! == ^1» Произвольная функция п — 1 аргументов z = Ф i) является общим интегралом уравнения в част- ных производных. Если уравнение неоднородно, то причём Хг, Х2, . . . , Хп, Z - известные функ ции A'j, Xs, . . • , Хп, Z. Составляем уравнения характеристик: сходится к значению -— [/ (x + Q)+f (х — 0)}. Сходи- мость имеет место, если / (х) кусочно-непрерывна в ин- тервале (—1, + 1) "и /' (,v) кусочно-непрерывна в каждом интервале, внутреннем по отношению к (—1, +1). Xn * Литературу см. на стр. 321.
ГЛ. I) ДИФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ В ЧАСТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 243 Эта система имеет п интегралов вида 9/(*"и *2' • • • . х„, z) = с{. Произвольная функ- ция п аргументов определяет общий интеграл в неявном виде. ф (?i. <Р2- • • • <Ря) = °- Уравнение в i олных диференциалах. Уравнение di=Adx-}-B dy, где А и В суть функции г, у, г, эквивалентно системе двух уравнений в частных производных дг дх = А (х, у, z), dz = В (х, у, г). Уравнение в полных диференциалах назы- вается вполне интегрируемым, если существует решение z (х,у, с), зависящее от произвольной постоянной с. Для этого необходимо и достаточ- но тождественное выполнение условия дА dy дВ дх дВ ~дг~ А. Отыскание функции z производится сле- дующим образом. Сначала интегрируют урав- нение —— = А (х, у, z) как обыкновенное урав- нение, т. е. считая у за постоянную величину. При этом вместо постоянной интегрирования следует взять произвольную функцию у (у) от >'. Подставляя найденное для г выражение dz в уравнение —— =. В (х,у, г), получают обык- ду новенное уравнение для функции ср (у). Пример. Дано уравнение dz — у d.vi-—— dy. Условие интегрируемости выполняется, следовательно, dz _ ()z_ _ z_ дх ' ду ~ у Интегрируя первое уравнение, получим z=yx+<s~ (у). Подставляем во второе уравнение , х -f или -- = ч? —су, z=(x+c) у. Нелинейные уравнения. Ограничиваясь случаем двух независимых переменных, поло- dz dz ЖИМ -=;—— = О, ———— дх оу = д. Дано уравнение F (х, у, г, р, д) = 0. Всякое решение его определяет в про- странстве поверхность z (x,y). Угловые коэфи- циенты касательной плоскости в точке (х,y.z) суть р п ч', так как они связаны одним соотношением, через каждую точку простран- ства проходит бесконечное множество инте- гральных поверхностей уравнения F = 0. Ка- сательные плоскости к ним образуют семей- ство плоскостей, зависящее от одного пара- метра и, следовательно, огибающих некоторый конус. Можно определить интегральную поверх- ность S уравнения F= 0, потребовав, чтобы она проходила через произвольную простран- ственную кривую. Задача определения такой поверхности называется задачей Коши. Задача Коши может быть решена, если известен об- щий интеграл уравнения. Интеграл уравнения F = 0, зависящий от произвольной функции, называется общим интегралом. Интеграл, зависящий от двух произвольных постоянных, называется полным интегралом. Зная полный интеграл V (г, х, у, а, Ь), по- лагаем b = <р (а), где 9 (а) — произвольная функция. После этого исключаем а из двух уравнений: V(z, х, у, а, Ь) = 0 и dV . dV ,, . . __ + _?'(e) = 0. Получившееся соотношение z=f(x, у) зависит от произвольной функции ср (а) и является общим интегралом. Для действитель- ного вычисления z нужно задаваться видом функции ср до исключения. Если три уравнения v-o. = 0 совместимы, исключая из них а и Ь, получим соотношение между z, х, у, не содержащее ни произвольных постоянных, ни произволь- ных фун.сций. Это соотношение является о с о- б ы м интегралам. Для нахождения полного интеграла по ме- тоду Лагранжа и Шарпи ищут сначала какой- нибудь интеграл уравнения с пятью независи- мыми переменными: „ дФ , _ дФ , „ , л дФ Р -у— -{- Q -.г— -f- (Рр -)- Qg) —— — дФ здесь v __ dF дх' dF ~ dp' ~ Уравнения характеристик dx _ dy dz dF dF 1 = -~- . Z = -v:—— . dy dz Pp + Qq __ dp __ dq Y+qZ ' Выбрав какую-нибудь интегрируемую ком- бинацию, находим интеграл Ф (z, х, у, р, д) — а, затем решаем совместно уравнение Ф — а и р = 0 относительно р ч д. Уравнение в полных диференциалах d? = р dx -f- g dy, где вместо ряд подставлены их найденные значения, будет вполне интегрируемым. При
244 МАТЕМАТИКА (РАЗД. I интегрировании появляется новая постоянная Ь, и мы получаем полный интеграл V(z, x, у, а, Ь) = 0. Пример. Дано уравнение pq —г — О, Х=К=0, Z=—I, P=q, Q=p, dx _ dy _ _dz _ dp __ dq ~q~~ p ~ 1pq~ ~~p ~ ~~q~' Один из интегралов p — y-\-a. Подставляя его в ИСХОД- jr нее уравнение, получим q — У+а = (y + a) dx + , следовательно, z dy У + а Полный интеграл Линейные уравнения второго порядка от двух независимых переменных Дано уравнение д'*7 №z Лг *~Ч " <6 I дхду здесь А, В, С, D, Е, F суть функции х и у. Интегральные кривые уравнения A dy* + 2В dx = 0 называются характеристиками уравне- ния второго порядка. В зависимости от знака дискриминанта АС — В2 характеристики могут быть действительными различными, действи- тельными совпадающими и мнимыми. В соот- ветствии с этим различаются типы уравнений второго порядка: Гиперболический тип: АС — Bz < 0, харак- теристики действительны и различны. Параболический тип: АС — В% ~ 0, оба семейства характеристик совпадают. Эллиптический тип: АС — ?2>0, харак- теристики мнимы. При действительных преобразованиях не- зависимых переменных тип уравнения не ме- няется. Надлежащим выбором независимых переменных уравнение может быть приведено к одной из канонических форм. Гиперболический тип. Если уравнения характеристик ? = const и т\ — const, то, при- нимая за независимые переменные функции Ь (х> У) и ^ ( ^> У)' получим д*г . дг . . дг . •^-з- + а ~^- + b -JT- + cz = 0. ds df\ дч df\ ' Параболический тип. Оба семейства ха- рактеристик сливаются в одно Y) = const. Вы- бирая произвольным образом ?, лишь бы оно не удовлетворяло уравнению характеристик, преобразуем уравнение к виду &г . дг . . дг . п -^-я- + а - - -f b -3— ~\-cz = Q. d?2 ' d? ' dt\ Эллиптический тип. Уравнение мнимых характеристик имеет вид 5 + i т) = const. Принимая действительную и мнимую части интеграла уравнения характеристик за новые переменные, получим каноническую форму уравнения дг dz cz = 0. Примеры. 1. Волновое уравнение Уравнение характеристик dx* — a'df = 0, т. е. b = x + at, щ — x — at. Волновое уравнение в канонической форме 1L-0 2. Уравнение = 0. Разлагая левую часть уравнения характеристик + x*dx3 - О на комплексные множители, получим (у dy + lx dx) (у dy — ix dx) - 0, у' ± ix3 = const. Полагая ? = у, т) = х', получим отсюда _^!f _L J (JL J*1L _l_ J_ _dA\ - и ^v i Т ^ ? a$ "*" t) дт) j ~ Интегрирование в квадратурах. Уравне- ние второго порядка иногда удаётся проинте- грировать квадратурами. Пример. 1. Волновое уравнение где <р' E) — произвольная функция. Интегрируя ещё раз, получим г = ср (?) + ф (т)), где <V (f]) — новая произвольная функция. Возвращаясь к старым переменным х и /, получаем решение Даламбера 2. Уравнение Лапласа ??_4- — -о ~ Заменой переменных {, = х + iy, <", = х -— iy это урав- нение приводится к виду волнового уравнения от ком- д^г плексных аргументов —— - = 0. Решение его по преды- д', 6С дущему г = <р (t) + ф (^). Так как г должно быть дейст- вительным,- |^(С) представляет собой функцию, комплекс- но сопряжённую с функцией 7 (С), «V И = <Р ГО- Окон- чательно Краевые задачи для уравнений гипербо- лического типа. Задача Кош и. В пло- скости ?Оч дана кривая АВ, не яв- ляющаяся характе- ристикой (фиг. 162). На отрезке АВ за- даны значения ча- стных производных дг дг —ь- и -ч—, кроме *»? Фиг. 162. того известно зна- чение z в одной из точек кривой АВ, например, в точке А. Эти условия эквивалентны следующим: на отрезке АВ задана функция г и одна из её про-
ГЛ. 1] ДИФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ В ЧАСТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 245 изводных или dz Действительно, зная г как функцию дуги, можно вычислить —-— дг _, _ ds дч\ следовательно, имея значение одной из производных, найти другую. По данным Коши можно вычислить значения 2 для точек, находящихся внутри четырёх- угольника ABCD, ограниченного характери- стиками, проходящими через точки А и В, Задача Гурса. На двух характеристи- ках АВ и АС различных семейств (фиг. 163), проходящих через точку А (?0, Yj0), заданы значения z = ср |?) на отрезке АВ и г = ф (Y|) на отрезке АС. Если ц, (?0) = ф(г;0), фунК- ЦИЯ г определяется в прямоугольнике ? АВСО. ограничен- ном характеристи- ками, проходящи- ми через точки С и В. Метод Римана для решения за- дачи Коши. Дано общее уравнение гипер- болического типа ' Фиг. 163. дх ду Уравнение ду сг = 0. дх ду да а~*— дх да —— ду называется сопряжённым данному. Заменим в сопряжённом уравнении х и у через с и Y] соответственно и рассмотрим так называемую функцию Римана от четырёх пе- ременных и (х, у, ?, Y]), определяемую следую- щими условиями: 1) и (х, у, g, YJ), будучи рассматриваема как функция бит), удовлетворяет сопряжён- ному уравнению; 2) при $ = х выполняется соотношение ди -т- = а (х, rj и, а при т) = у — соотношение от, ди . ,. . w = b(i,y)u; 3) при 8 = дг, у] =у функция Римана и = 1. На дуге Л б, координаты точек которой суть 6, т; (фиг. 162), заданы данные Коши: 2 (?• т)) и зг- Значение г в точке /И (х, у), Оъ определяемой пересечением характеристик, проходящих через точки Р и Q дуги АВ, даётся формулой Ч- QP dz ди или в более симметричной форме dz du PQ PQ du Пример. Телеграфное уравнение dt* -2™ =0. Характеристики его будут j ± t= const; полагая x=s — t, y=s -f /, V-ze ~ *, приведём его к каноническому виду: , + -т г=0. dz di в момент дх ду Пусть заданы значения z=f (s) и "^r=l времени /=0 и на отрезке 0 < 5 < а. Прямая /=0 в пло- скости характеристик (фиг. 164) является биссектрисой коорди- у. /J натного угла ? = i). Сопряжённое уравнение со- впадает с данным; ищем реше- ние его в виде и=и (у), где v=V(x—\Y f (у— г,K. По- лучим уравнение Бесселя нуле- вого порядка d^ J_rfH_ dv~* v dv ~ ' Интеграл его, обращаю- щийся в единицу при v—0, есть . , , да ,. , . х — Ь Фиг 164. у — при х = Ь и y=f) соответствующие производные равны нулю, следовательно функция и (v) удовлетворяет всем требованиям и является функцией Ри.мана. Выполняя все вычисления, получим s+t t J'n _ _L \ /(X) -sJ s — t s+t Численное интегрирование уравнений гиперболического типа. Дана система двух уравнений ди , dv . , . —- = Ф (и, v, х, v), v = т ("- v> х< У)- дх г ду т ' Исключая одну из неизвестных, например v, придём к уравнению гипер- болического типа, отнесённому /?i к характеристикам „ / ди ди \ = (J { -д— , ^— , U, X, у \ Фиг. J65. QP Правая часть этого уравне- ния может быть и нелинейна. Если в двух близких точках А и Ь некоторой кривой в плоскости характе- ристик (фиг. 165) заданы значения ид, v^,
246 МАТЕМАТИКА [РАЗД. ] и в* ?'/?. функций и и v, то можно вычислить для этих точек значения функций ? и ф. Зна- чения и и v в точке С пересечения характе- ристик, проходящих через точки А и В, дают- ся приближёнными формулами: ив ГС; У J? 12 13 К 1Ъ Q Для решения задачи Коши разбиваем дугу на отрезки (фиг. 166), через точки деления про- водим характеристики двух семейств. Зная u, v, Ф, ф в точках Л, 22, 33, .. ., по вышепри- ведённым формулам находим и и v в точ- ках 12, 23, 34, вычисляем для этих точек «риф, далее та- ким же порядком на- 23 24 34 35 45 V Фиг. 166. W 20 Ю а 91 21 1) 32 гг 12 гз 13 к 15 03 04 05 фиг' ] • ходим и и v в точках 13, 24, . . . , и так да- лее до тех пор, пока не дойдём до точки С. Если на характеристике АВ одного семей- ства (фиг. 1ь7) известно и, на характеристике А С другого семей- fi ства известно v &.... 41 42 (задача Гурса), в точке 00 известны <р и ф, следователь- но можно найти и в точке 01 и v в точке 10, вычис- лить ф, ф ДЛЯ ТОЧКИ // и, поступая та- ким же образом да- лее, найти и и v в любой точке вну- тренности прямоугольника ABDC. Диференциальные уравнения колебаний Интегрирование волнового уравнения по методу Фурье. Волновое уравнение описывает колебания струны малой амплитуды, продольные и крутильные колебания стержня, а также ряд других колебательных процессов. Для струны г представляет собой смещение точки струны, перпендикулярное её оси, при- нимаемой за ось х, для стержня — продольное перемещение сечения или угол закручивания. Если колеблющееся тело имеет конечные раз- меры, на его концах задаются граничные усло- вия. Так, на конце струны г = 0 для продоль- ных колебаний стержня граничные условия будут: на свободном конце -=,— = 0; на заделанном конце z = 0; dz , d*z A на- конце укреплен груз -г~ -4- а -^ •= 0. ^J дх dfi Ищем решение волнового уравнения в виде г = Х'Г, где X = X (х) — функция одного х, Т — Т (() — функция одного t. Подставляя z в уравнение, получим Х'т — cfl Л"'7 = О (штрихи обозначают диференцирование по х, точки — диференцирование по t). Отсюда где <о2 — произвольная постоянная величина. Получаем два обыкновенных диференциальных уравнения Г +ш2Г = 0, Л' + ^* = 0. Их общие интегралы Т — С sin ш1 -f D cos (at, Х = А пп . „ + В cos —. a a Рассматривая, например, продольные коле- бания струны длиной /, имеем, что X @) = X (/) = О, поэтому В = О, A sin — = 0. а Если А = 0, то z — 0 и колебания отсут- ствуют. Следовательно, колебания возможны ш/ nka , только, если sin — - = 0, или шь = — — , где k — а к I любое целое число. Величина <ok представляет собой одну из собственных частот колебаний струны; форма её при колебаниях, происходя- щих с данной частотой, определяется уравне- нием v л , X — A sin — — . Общее решение волнового уравнения при данных граничных условиях даётся бесконеч- ным рядом s'm mtt t + Dk cos u>? /) sin При других граничных условиях ход вычи- слений совершенно аналогичен. Если в момент времени ? = 0 известна форма струны и рас- пределение её скоростей, можно вычислить постоянные Съ и Dh Пг /? Поперечные колебания стержня. Дифе- ренциальное уравнение поперечных колебаний стержня: Если / (х, t) = 0, то, представляя решение в виде z = X(x)T(t), получаем два обыкновенных диференциальных уравнения
гл. ДИФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ В ЧАСТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 247 Интегралы их X = A ch fx + В sh Здг f С cos fx -f D sin px Граничные условия: свободный конец X" — X'" = 0; заделанный конец ^f = X' = 0; опёртый конец А' = X" = 0. На двух концах стержня получается четыре условия; подставляя в эти условия выражение функции X, получаем четыре однородных уравнения для коэфициентоз А, В, С, D. Эти уравнения имеют отличные от нуля решения только тогда, когда определитель равен нулю. Это даёт трансцендентное уравнение для р, корни которого определяют собственные часто- ты колебаний стержня wfe = pft b , а также глав- ные формы колебаний, даваемые фундамен- тальными функциями краевой задачи х< (•*)• Пример. Балка длиной I лежит на двух опорах, X(Q) = X" (Q)=X(l)=X" @=0. Подчиняя выражение функции X этим условиям. н дходим А + С=0, р (А - С)=0, A ch -I + В sh р/ + С cos ?l + D sin p/ = 0, ^ (A ch$l + В sh Э/ — С cos ?f - D sin ?0 = 0, т. е. при Э т*= О Л = С=0, Bsh fi/ + Dsm ?f=0, В sh 3/ — ?> sin ?/ =0. Последние два уравнения совместны только, если В— О, sin ^=0, откуда 3,- Л*— Собственные частоты фундаментальные функции Фундаментальные функции Х^ обладают свойством ортогональности, заключающемся в том, что каковы бы ни были граничные условия задачи. Если (вынужденные колебания) - /(.v, t) —Fix) sin pt, то, полагая z~ Xsinpt, получаем уравнение IV 2 Доказывается, что ^(л:) может быть раз- ложена в ряд по фундаментальным функциям; Коэфициенты последнего ряда определяются формулами 1 Xldx Колебания мембраны. Уравнение сво- бодных колебаний причём на закрепленном контуре z = 0. Прямоугольная мембрана. Ищем решение в виде z — sin to/ U(x,y). Для функции U получаем следующее урав- нение: Частное решение этого уравнения есть U = sin \x sin \i.y (X2 4~ ц2 = &2)- Если стороны прямоугольника / и ft, то для удовлетворения граничным условиям необхо- димо принять _ пк __ ште отсюда fn* m2> L /2 /j2 Круглая мембрана. Уравнение преобразуется к полярным координатам. По- лучим &U 1 dU I &U , п - —— + - — 4- - — - 4- k4J = 0. дг* ^ г дг ^ г* аоз ^ Положим U ~ R (f) cos /»С, где п = О, I, 2... Функция R удовлетворяет уравнению Это — уравнение Бесселя; его общий инте- грал (см. стр. 136) = а\ A'I -f -f • • • -f an Xn Второй член отбрасываем, так как он обращается в бесконечность при г — 0. Условие, что прогиб на окружности равен нулю, приводит к трансцендентным уравнениям (см. стр. 94): In (ka) =0 (п = О, 1, 2...) Здесь а - радиус мембраны. Найдя корни этих уравнений, сможем определить частоты свободных колебаний мембраны.
248 МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 Метод Ритца. Краевая задача для урав- нения Уравнение Лапласа и теория потенци- ала. Уравнение Лапласа в пространстве d4J эквивалентна задаче вариационного исчисле- ния об определении минимума интеграла Полагая и = Ц?/<р/ (х,у), где <?/(.*, _у) — последовательность функций, удовлетворяю- щих граничным условиям задачи, вычисляем / как квадратичную функцию п неопределён- ных коэфициентов с/. Составляя п частных производных от / по коэфициентам с/ и приравнивая их нулю, полу- чим систему линейных однородных уравнений дс дсп Приравнивая нулю определитель, получаем уравнение для постоянной ft2, приближённо определяющей собственные частоты. Этот же метод применим к задаче о коле- бании стержня переменного сечения. Соответ- ствующее диференциальное уравнение где В (х) и (А (х) - заданные функции, инте- грируется лишь в немногих случаях. Это урав- нение эквивалентно вариационной задаче для интеграла / = Полагая где ср,- (x) - функции, удовлетворяющие гра- ничным условиям, поступаем, как и в преды- дущем случае. Пример. Колебание клинообразной консоли (по Тимошенко). Длина консоли /, ширина постоянна, вы- сота у основания 2Ь. Граничные условия Вг" @) - 0, Вг'" @) = О, z@ = 0, *'(/) = О, B = =k Ib'ix Примем ^(тГ(-т)' Ограничиваясь двумя членами, получим ш=5,319 ± l/Il . Л К 3Т Точное решение при помощи функций Бесселм даёт аначение коэфициента 5,315- Функция, удовлетворяющая уравнению Лапласа, называется гармонической и обла- дает следующими свойствами; 1. Внутри конечного объёма гармоническая функция не может иметь максимума или ми- нимума. 2. Две гармонические функции, совпадаю- щие в некотором объёме, как бы мал он ни был, совпадают во всём пространстве. 3. Гармоническая функция, ограниченная по абсолютной величине, есть постоянная. 4. Производная от гармонической функции есть также гармоническая функция. Выражение оператора Лапласа в кри- волинейных ортогональных координатах. Если квадрат линейного элемента в криволи- нейных координатах есть Н i ~i~ ^з ^яз« *US=-HHH {gJKar-^r-) + jL^J^L) + ^.(^^ Пример. В цилиндрических координатах di* = dr' -f- •2 d93 -(- cf^2 Д U -= —— /—— /г ——\ 4- — —— + r —— 1 ~ ~r I 5r ^ C/- J r 692 5га J ' В сферических координатах ds* = dr- -f- r2 sin* 9 dy* -(- dU Краевые задачи для уравнения Лапласа. Задача Дирихле. Определить гармониче- скую функцию и в объёме, ограниченном по- верхностью S, если известны значения, кото- рые сна должна принимать на поверхности i внутренняя задача). Аналогичным образом можно определить функцию и для про- странства вне объёма, ограниченного поверх- ностью 5 (внешняя задача). При этом ста- вится дополнительное требование: при удале- нии точки М в бесконечность и (М) стремится к нулю быстрее, чем -^ , где А — постоянная, Н R — расстояние точки М от фиксированной точки пространства. Задача Неймана. На поверхности 5 заданы значения нормальной производной ди ди = з~~ cos дх <?« - , du -5- COS VV 4- -^- COS V2 oly -^ ' аг (ч — единичный вектор внутренней нормали к S).
ГЛ. I] ДИФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ В ЧАСТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 249 Задача Неймана допускает решение, если выполнено условие Яда -т- d? = 0; dv , ' rfa — элемент поверхности .S. Формула Грина. Для двух произвольных непрерывных в объёме V, ограниченном по- верхностью S, функций имеет место формула I (« Д v — v Ды) dx dy dz tdu 'dv Функция Грина. Построим функцию G (х, у, z, ?, YJ, С), равную нулю, если точка М (х, у, г) находится на поверхности, и гармони- ческую в объёме v, за исключением точки Р (?, Y], С), причём в окрестности этой точки Здесы- V ~(х - бJ + (у (г — СJ, a g — гармоническая функция. Тогда реше- ние внутренней задачи Дирихле даётся фор- мулой Задача Дирихле для сферы. Внутренняя задача Дирихле для сферы решается форму- лой Пуассона и(Р) = (фиг. 168). Для вычислений удобнее представить это решение в форме ряда. Приняв радиус сферы равным единице (фиг. 1Р8) и отнеся простран- ство к сферическим коор- динатам с началом в цен- тре, будем иметь для точки Р координаты (р. f, б), а для точки М координаты A, 6', <р'). На поверхности и (М) = Фиг. 168. =/(° ''f ) и cos у = cos 6 cos 6' -f -f- sin 6 sin 6' cos (cp' — 9). Тогда имеет место разложение Здесь - 4к Г м1 f Р ~ 2/J-4-1 J J " Функции Yn F, (f) суть сферические функции Лапласа, Рп (cos Y ) — полином Лежандра. Ньютонов потенциал. Потенциал объёма. Так называется функция U (x,y, г), определяемая тройным интегралом, распро- странённым на объём V, ограниченный одной или несколькими поверхностями 5: U (х, у, z) = tx (?. т], C) здесь (л. (S, YJ, С) — заданная непрерывная и ди- ференцируемая функция, г= V "О*- е) 2+^-14J + (г -СJ- Потенциал удовлетворяет уравнению Лап- ласа Д U =• 0, если точка (х, у, г) вне области V, и уравнению Пуассона Д?/ = — 4 т: р. внутри области. При переходе через граничную поверхность 5 функция U и её первые производные не- прерывны. Потенциал простого слоя. Если на поверхности S определена функция (л — по- верхностная плотность, то потенциал просто- го слоя удовлетворяет уравнению Лапласа во всём пространстве. При переходе через поверхность 5 функция U непрерывна, но её нормальная производная претерпевает разрыв. Потенциал двойного слоя. Пусть Р — произвольная точка пространства, М — точка поверхности S. Если <р — угол между МР и нормалью v в точке М, то потенциал двойного слоя При переходе через поверхность 5 функ- ция U претерпевает разрыв. Если Q0 — точка на поверхности, Qe — бесконечно близкая точка вне поверхности, Q,- — бесконечно близ- кая внутренняя точка, то Потенциал однородной сферы радиуса R: для внутренней точки для внешней точки U(P) = 4ъ Потенциал однородного сферического слоя: для внутренней точки т п о
250 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I для внешней точки т г (т = 4п Потенциал однородного эллипсоида du ы) и) Здесь X = 0 для внутренней точки; для внешней точки \ есть наибольший из корней уравнения Уравнение Лапласа на плоскости. Все свойства гармонических функций трёх пере- менных сохраняются для функций двух пере- менных, удовлетворяющих уравнению Лапласа д*а . д*и . \и == —— _1_ —— — П Для этого уравнения также ставятся задачи Дирихле и Неймана. Связь с теорией функций комплексной переменной. Решение краевых задач для уравнения Лапласа от двух переменных суще- ственно упрощается применением методов тео- рии аналитических функций комплексной пере- менной z = х + /у. Если / (г) = п -\- iv есть аналитическая функция, то функции и (х, у) и f (x, у) удовлетворяют уравнению Лапласа и связаны соотношениями Коши — Римана ди дх dv ди ду dv дх' Такие две функции называются сопряжён- ными. Задача Неймана для функции и эквива- лентна задаче Дирихле для функции v. Дей- (fu dv _ стиительно, так как -у- = —г—,то на контуре С dn ds ' JF Необходимое условие разрешимости за- дачи Неймана Задача Дирихле для круга и полу- плоскости. Функция, голоморфная в круге единичного радиуса, разлагается в ряд Полагая z — ре — р (cos б ^-/sinfi) и от- деляя действительную и мнимые части, имеем со и = ^ Рп (ап cos n^ -\- bn sin nb), о оо v = \] рп (—Ьп cos /16 -(-- оп sin пб). о Если на окружности задано и—/@), то ап и /?„ суть коэфициенты Фурье функции /'(б). В замкнутой форме решение задачи Ди- рихле даётся формулой Пуассона .—2pcosF —cf)-hp2' — тс Для полуплоскости решение имеет вид Функция Грина. Решение задачи Дирихле для произвольной плоской области, ограни- ченной контуром С, даётся формулой Функция Грина G (jf, у, 6, -i) удовлетво- ряет условиям: 1) если точка М (г, _)) принадлежит кон- туру С, то G = 0; 2) в окрестности точки Р(:, г) п Здесь g(x, у, ?, YJ) —гармоническая функ- ция. Если ш(х 4>п') есть функция, конформно отображающая область, ограниченную конту- ром С в плоскости х, у на единичный круг в плоскости со так, что точке ? -\- it\ соответ- ствует центр круга, то G = - lg со]. Численное решение задачи Дирихле. Значения гармонической функции внутри об- ласти по заданным её значениям на контура могут быть найдены приближённо числен- ным методом. -Пусть заданы значения функции и на конту- д ре ABCDEF (фиг. \ 169). Разобьём об- ласть на квадраты ' (углы отмечены свет- лыми кружками вну- ' три области, чёрны- ми—на контуре). По- ft' строим вторую сет- Фиг. 169. ку квадратов, углы которых, отмеченные крестиками, находятся в центрах квадратов первой сетки. Задаёмся произвольными значениями функции и в узлах первой сетки, после чего вычисляем значения и в узлах второй сетки по формуле: 1 ,
ГЛ. I] ВАРИАЦИОННОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ 251 Найдя значение и во всех точках, отме- ченных крестиками, снова находим по той же формуле значения функции в точках, отмечен- ных кружками, и продолжаем этот процесс до тех пор, пока результаты двух последо- вательных расчётов совпадут. Уравнение теплопроводности Распространение тепла в однородном стержне. Уравнение теплопроводности: ди ~дТ _ о ~а ' где «(/, л) — температура стержня. Для этого уравнения ставится задача нахождения и (/, х) по начальным условиям и @, д) = /(лг) и гра- ничным условиям, если стержень имеет конеч- ные размеры. Начальное условие означает, что известно распределение температуры в начальный мо- мент; граничные условия при х = О или х=1 и при любом t могут быть следующими: 1) и = const (на конце температура посто- янна); 2) -з — — 0 (отсутствует поток тепла); ДЛЯ левого конца, ди 4 ku — Q для правого (теплоотдача по ил закону Ньютона). Стержень, ограниченный с двух кон- цов. Граничные условия: и = О при х — 0 и -S— — — kn при х = /. Применяя метод Фурье, получим Г = О, X" = О, откуда соответственно 7 = e-Va'', X=Acoslx + B sin be. Из граничных условий А — О, X cos X/ = — k sin X/, откуда Бесконечно длинный стержень. Если f(x) — начальное распределение температуры, то / ,ч Jf^ и(х, 0= /(€)-— = 4~a3t Распространение тепла в трёхмерном теле. Уравнение теплопроводности в про- странстве dt \djc2 ду2 cz-J' Если -vj = 0, температурное поле стацио- нарно и удовлетворяет уравнению Лапласа. ВАРИАЦИОННОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ * Простейшая задача вариационного исчи- сления состоит в определении функции у = f (х) такой, чтобы заданный интеграл ь I = \ F (х, у, у') dx принял экстремальное значение по сравнению с его величиной при всякой другой функции У! = f-i (x)- принимающей те же заданные зна- чения на концах интервала [а, Ь]. Пример. Наименьшую поверхность тела вращения во- круг оси Ох дают кривые y—f (х), обращающие инте- грал в минимум. Необходимые условия экстремума 1. Уравнение Эйлера —Лагранжа Искомая функция y=f(x) должна удо- влетворять уравнению ду dxdy' Обозначая через Хд, корень этого уравне- ния номера k, а также полагая = sin Хйх, получим V и = 2л Функция и = ? Bk%k ПРИ ^ = 0; функции Х% образуют ортогональную систему, следо- вательно, $f(x)Xkdx о .. _ ду'з дуду' дхду' ду Кривая y=f (х), удовлетворяющая этому уравнению, называется экстремалью. Пример. Для сформулированной выше задачи о наи- меньшей поверхности тела вращения уравнение Эйлера - Лагранжа имеет вид Общий интеграл этого уравнения JC — Са (цепная линия). * Литературу см. на стр. 321,
252 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I 2. Условие Лежандра во всей области интегрирования а < А- 3. Условие Якоби Обозначаем или откуда EIrt" + Prt = О , ;, = А sin уГ~ х. Таким образом т, (х) = О при Для существования минимума необходимо Кривая т, = т, (л-), удовлетворяющая урав- нению не должна пересекать оси л: в точках интер- сала а<^х<^Ь, т. е. решение этого уравне- ния YJ (x) HI интервале а<^х<^Ь должно быть знакоопределённым (либо vj (.v) > 0, либо Следующие три условия доста- точны для слабого экстремума [кривая >'=./(*) сравнивается с кривыми Vj = fj (v) такими, что разности |/ (дг) — /j (A')| и |/' (лг)— .// (х) \ малы]: 1) кривая у = f (х) является экстремалью, т. е. удовлетворяет уравнению Эйлера -Лаг- ранжа; 3) для а <; л' ДЛЯ Наименьшее значение критической силы Эйлера _ я' Случай нескольких неизвестных функций Функции «1 (л"), п2(х), . . ., ип(х), да.о- щие экстремум интегралу г> /= J /Ч*. «1 (-г)< ца(*). • • • «„(*)- а И1',(х), . . .,un'(x)]dv и принимающие на концах интервала [а, Ь\ заданные значения, определяются решением системы уравнений: Пример. Эйлерова критическая нагрузка. Стержень длиной / опёрт своими концами и сжимается силой Р. Определить наименьшую величину силы Р, вызывающей потерю устойчивости. Потенциальная энергия изогнутого стержня I _ dx \duz' __ dx \du' =0 где <р —угол касательной к упругой оси с вертикалью; у-— расстояние верхнего конца балки до горизонтальной плоскости Случай производных высших порядкок Функция у = f (х), дающая экстремальное значение интегралу ь г _ dx + PI. Отыскание минимума U приводит к уравнению Эйлера.- откуда и принимающая вместе со своими производными до порядка п — 1 включительно заданные зна- чения на концах интервала, определяется iu диференциального уравнения порядка 2п. ду dx \d<f'J Г~Р =At sin Т/ -gj л- + А.2 cosy j ду - dx \ду' dx" Условие Лежандра выполнено. Условие Якоби, в котором Экстремум двойного интеграла Функция z=f(x, у), дающая экстремум интегралу =0- приводит к уравнению = И г г , где р = -з — , q = -3—, определяется из дифе-
ГЛ. I] РАЗНОСТНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ 253 ренциального уравнения в частных произ- водных: J*T- __ д ( dF\ _ д ( dF \ — dz дх \ др ) ду \ dq ) Пример. При малых свободных поперечных колебаниях стержня потенциальная энергия Ь где -v —ось стержня, и —смещение, перпендикулярное оси, ц. — жёсткость при изгибе; кинетическая энергия да \2 dt- По принципу Гамильтона интеграл !& • dt должен принимать минимальное значение. Уравнение Эйлера в этом случае имеет вид JL ( _д"} i da ( д*и\ т. е. получаем уравнение поперечных колебаний стержня. РАЗНОСТНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ * Конечные разности. Дана функция / (л:) и некоторое фиксированное число h. Выражение называется разностью первого порядка от функ- ции f(x). Разность первого порядка в свою очередь является функцией от х; по тому же правилу от неё можно образовать разность, являющуюся разностью второго порядка от функции /(А): л) -/(*)] Л) +/(•*)- 2/0 - Продолжая этот процесс, придём к опреде- лению разности порядка п: nh)— (-у-) Л* + (л- Если функция f(x) задана таблицей для значений х, отличающихся на постоянную ве- личину Л, вычисления разностей удобно рас- положить в таблицу (табл. 7). Таблица 7 ж *о *i Х3 х» •*4 *5 /(*) | Г /5 ДДлг) А/о д/, АЛ Д/. Д/< ДУ(*) ДУо ду, у, Дц/з ДУ(*) ДУо ду. д% ДУ(лг) ДУо ду, ДУ (JT) ДУо Пример. Вычисление Д* sin 0.20, если Л = 0,05, при- водит к таблице (табл. 8). Таблица 8 X О.2О 0,25 о,3° 0,35 °,4° / 0,19867 0,24740 о,29552 0,34290 0,38942 д/ 0,04873 0,04812 0,04738 0,04052 Д'/ — o,ooo6i — 0,00074 —0,00086 ду o,oooi3 — 0,О0012 ду О,ОООО1 Значение функции для приращённого зна- чения аргумента выражается через разности по формуле: Конечные разности простейших функ- ций. Для некоторых простейших функций, за- данных аналитически, можно написать анали- тическое выражение разности. Степенная функция хп и поли- ном Ьхп = (х + ЛO1— хп. Не выполняя вычисления, заметим, что ДАТ" будет полиномом степени (п — 1), так как член хп сократится. Таким образом конечная разность от полинома есть полином степени на единицу меньшей; разность степени п от полинома есть постоянная; разность степени п Ч- 1 равна нулю. Показательная функцияя*: Да-* = ax+h — ax= ax (ан — 1). Тригонометрические функции . 0 . Л / . Л • . те \ Д sin х = 2 sin -у- sm ^ х + -g- -f -g- J. Д cos х = 2 sin cos Факториальная функция. Факто- риальной функцией порядка п называется вы- ражение — п — 1 /г), = nhx (x—fi) . . . (x—n^ Таким образом факториальная функция в исчислении конечных разностей играет ту же роль, что степенная в диференциальном исчислении. Разложение по факториальным функциям. Всякая функция, имеющая произ- водные до порядка п -}- 1, может быть пред- ставлена рядом факториальных функций с оста- точным членом * Литературу см. на стр. 321.
254 МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 —— X-j). . .(X —— Xn) / _|_ |\| > Здесь ?/!=(*- Если/ (л:) — полином степени п, то Д/|"^1/о"-0, и ряд состоит из конечного числа членов. Для функции хп при h — 1 имеет место разложение п_ , Г — — "* ' 3! 1 i -!)(* -2L--..+ х(х Величины Д^О" называются числами Мор- гана и даются таблицей (табл. 9). Таблица 9 п I 2 3 4 5 ДО* ДЮ" 2 6 14 3° дю" 6 Зб 15° ДЧ)" 24 240 ДЮ" 120 Интегрирование по конечным разностям. Ограничимся тем случаем, когда h = 1, а ж при- нимает целые значения. Общий случай приво- дится к этому соответствующей заменой аргу- мента. Неопределённым интегралом по конечным разностям функции f(x) назы- вается функция обладающая тем свойством, что Определённым интегралом по конечным раз- ностям называется выражение: но f (m F(m 2) = 1L F (/2 4- !) = /=• ( Складывая эти равенства, найдём: Интегралы по конечным разностям от элементарных функций. Факториальная функция V х (х — 1) (л: - 2)... (х — п - I) = _ х (х — 1)... (х п I =, jfqn+С" COS (X — TV 2-in sin х—-г Показательная функция Здесь С может быть произзольной периоди- ческой функцией дг с периодом 1. Тригонометрические функции sin x = COS JC = Степенная функция и полином. Интеграл по конечным разностям от полинома степени п есть полином степени п 4- 1, для вы- числения которого следует разложить исход- ную функцию по факториальным. Приложения к суммированию рядов. Если общий член ряпа, рассматриваемый как функ- ция номера, может быть проинтегрирован по конечным разностям, формула определённого интеграла даёт сумму ряда. Пример. Вычислить сумму квадратов натуральных чисел. Для вычисления Т7 (д") положим Д202 .Vs = ДО2.*- + —— дг (л--1) = JT(JT-1)- ^._i\ «л-_] получим V ^ О Таким же способом можно вычислить сум- му любых степеней натуральных чисел. Приближённое суммирование рядов. Если общий член ряда есть f\k) и найти интеграл по конечным разностям затруднительно, можно воспользоваться формулой Эйлера — Макло- рена, дающей зависимость между интегралом по конечным разностям и обыкновенным инте- гралом: я-И 1 OT-l = j f(x)dx—j [f(m f 1)-ДО)] f о [/ <2* -«(«+!)-/ t2*-1) @)]
ГЛ. 1] РАЗНОСТНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ 255 о fBb~ 1)/»и _i i \ -я Пример. Уравнение трёх моментов для балки с рак- ОДССЬ / (т -+• 1) — производная ПОрЯДка НЫми пролётами, одинаково загруженными, имеет следую- 2А—1 от функции /(*), вычисленная при щий вид: х — т -\- 1, а Л5^—постоянные числа _ 6 Г яя *" + i]_ 1 1 4[Л/ ^J 72 1 1 Частное решение неоднородного уравнения есть по- стоянная М:, следовательно, 6 ~ 30240' = (т + 1) Лг„ 12096ЭО ^i«=^«-i=wi« + .^i=F- ,^. ^ ^ , .ч Принимая Л4Л за неизвестную, получим Этот ряд может и расходиться, но при ма- лом числе членов остаток обычно оказывается чрезвычайно малым, поэтому формула даёт весьма высокую точность. Разностные уравнения. Будем обозначать аргумент функции индексом внизу, так что Соотношение вида где я,, а2, . . . , ял — постоянные числа, a fx — заданная функция, называется линейным раз- ностным уравнением порядка п с постоянными коэфициентами. Общее решение его состоит из двух ча- стей: общего решения однородного уравнения, получающегося, если положить fx — 0, и лю- бого частного решения неоднородного уравне- ния. Решение неоднородного уравнения нахо- дится путём подбора, пусть это будет ни. Ре- шение однородного уравнения и0л. ищем в ви- де щ.х = С$л '. Подставляя в уравнение и заме- чая, что 1/о.г + й = C^k ?"*> получим уравнение для нахождения ?: Если все корни различны, общее решение имеет вид: Если существует корень ?,-, кратности д, ему соответствует в решении группа членов При подборе части лго решения простейшие случаи следующие: 1) fx = А = const, А и\х — i— ; ——— ; ——— i ——— ; — = const; lx l+«i + «a + •••+«« 2) fr — полином степени n; разлагая его по факториальным функциям, получим: Ищем решение в виде полинома той же степени подставляем в левую часть и сравниваем коз- фициенты при факториальных функциях одной Если балка имеет два пролёта, М0=М3=0, получаем два уравнения для нахождения постоянных С,+ С2+ g -О, С, B+ КГJ + С" B- /ГJ + Л =0. Найдя постоянные, можно получить выражение для Экстраполяция и интерполяция Разностное исчисление позволяет решать ряд задач, относящихся к функциям, заданным таблицей. Если функция задана для ряда равно- отстоящих значений аргумента с разностью /?, продолжение таблицы для следующих значе- ний аргумента называется экстраполяцией. Если функция задана для нескольких произвольных значений аргумента, нахождение её для неко- торого промежуточного значения аргумента называется интерполяцией. Экстраполяция. Свойство полинома, заклю- чающееся в том, что разность его порядка п -\- 1 есть постоянная величина, может быть использовано для составления таблицы значе- ний полинома для равноотстоящих значений аргумента. Для вычисления разности порядка п достаточно найти п -\- 1 значение функции; после того как д*/ известна, последовательно вычисляются Д*-1/, _*-2/и т. д. Вычисления удобно располагать в таблице, как показано в нижеследующем примере. Пример. Составить таблицу функции х3— 2х2 +10 х для целых значений х от 0 до 10. Вычисляем непосред- /@)=0, /-C)=19 Таблица 10 X о i 2 3 4 5 6 f 0 9 20 39 72  А/ 9 и 19 33 53 ду 2 8 Н 20 ду 6 6 6 6 После того, как найдено Д'/ = 6 = const, вычисляем последовательно: Д2/B) = Д"/A) + Д3/ = 8+6 = 14, Д/ C) = Д/ B) + Д2/ B) = 19+14= 33, / D) = / C) + Д C) = 39 +33 = 72. Таким образом можно составить всю таблицу (табл. 10), выполняя только сложение.
256 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Если функция не является полиномом, она может быть представлена приближённо в виде полинома, если её разности, начиная с неко- торого номера, практически становятся постоянными. Пользуясь зтим, можно применить тот же приём для экстраполяции любой функции с тем большей точностью, чем выше порядок разности, принимаемый за постоянную. Интерполяция. Первая формула Ньютона. Формула разложения по факто- риал ьным функциям оборванная на члене номера п, заменяет данную функцию / (х) полиномом степени п, принимающим в точках х0, л\,... ,хп-\ те же значения, что и функция /(*); для промежу- точных значений х и для достаточно „гладкой" функции 'этот полином принимает значения, близкие к f(x). Используемые в этой формуле разности лежат на одной горизонтали, как показано в схеме: /0 Д/о Д2/0 Дз/0 /1 Д/i /3 Вторая формула Ньютона полу- чается, если занумеруем значения аргумента в порядке убывания г , \ - ? I J —" При этом используются разности, лежащие на диагонали, как это показано в схеме: Аз Д/-з Д2/- /О Интерполяционные формулы Гаусса. Если нумеровать значения аргумента от XQ в ту и другую стороны, то получаются: 1-я формула Гаусса r ~ ° г J 1 3! А« причём разности берутся по схеме: X-z /-3 |Д2/0 h /8 Д/2 2-я формула Гаусса /(*) =/о +-TTi х причём разности берутся по схеме: , — О J — " Д/-1 /о Д/о /1 Д/i /2 Интерполяционная формула Бесселя Д2/0 / (х) = /о + -j-j-^ 3!ЛЗ 4! А4 дг0 д: — — -?_i I (Jf — х2)
ГЛ. I] РАЗНОСТНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ 257 Формула Бесселя особенно удобна для интерполяции „на середину" при л: — •——Ц,——, тогда обращаются в нуль члены с разностями нечётного порядка. Вообще она применяется, если х находится в середине интервала (v0, л^). Разности удобно брать по схеме: x-s х-ъ X-1 XQ /-3 /-2 /-1 /0 - A/- A/- A/o 2 • Д2/_2 ДЗ/^2 Aa/-t!-|A3/-i- ~A2/o" - АЗ/О A4f-3 |^=2 -A4/-1 A4/0 Д2/1 /2 Интерполяционная формула Стирлинга, удобная при значениях х, близких к х0: = /0 + . 1 , X ^__ V- И v-__ >—ли I л— Разности удобно брать по схеме: ДГ_4 /-4 А/_4 дг_3 Аз Д/_з Х-2 f~2 A/_2 -V-i /-i Л /2 Интерполяция при неравноотстоящих значениях аргумента. При неравных разно- стях аргумента пользуются приведёнными раз- ностями, определяемыми следующим образом: разность первого порядка _ , „ = / I XQ, X] — XQ разность второго порядка / Хг, X2)—f(XQ, Xj) _ , ——— - —— - —————— — 7 *2 ~ -^0 разность третьего порядка = /i -^0» И Т. Д. 17 Том 1, кн. I Имея приведённые разности, можно вос- пользоваться любой интерполяционной форму- лой, заменив в ней обыкновенные разности приведёнными, положив h = 1 и отбросив факториалы. Так например, первая формула Ньютона даёт Табличное диференцирование. Для вы- числения производной от функции, задан- ной таблицей, следует заменить её полино- мом по любой интерполяционной формуле и продиференцировать этот полином. По формуле Стирлинга JL\ _ 1 / Лх)х,. - h \ 6 30 В начале таблицы, когда разность с отри- цательными индексами вычислить нельзя, сле- дует пользоваться формулой, получающейся из третьей формулы Ньютона: - д4/о Субтабулирование. Если дана таблица функции / (х) для равноотстоящих значений аргумента при шаге Дл: = h и требуется построить таблицу для промежуточных равно- отстоящих значений аргумента при шаге Д* — — = h', то функцию заменяют в интер- вале XQ < X < Xt + Н ПОЛИНОМОМ, Т. 6. ПрСД- полагают разности определённого порядка по- стоянными. Найдя разности при hx — h, вычи- сляют разности при Д* = Л' способом, кото- рый разъясняется далее на примере. Пример. Имеется таблица функции ех для значений х при шаге h — 0,1. Нужно построить таблицу той же функции в интервале от 3,80 до 3,90 через каждые 0,02 = h'. Определяем конечные разности функции для Л =- 0,1. 3,8о 3-90 4,оо 4,ю 44,7° 49,4° 6о,34 4.7° °.5° 5.2° °.54 5-74 Вторую разность для Л' о янной. Если 0,02 можно принять посто- А', и Д — конечные разности при Ддг = то по интерполяционной формуле Ньютона получим: f(xa 0,10) = f0+5 4,/0 + 0,20) =/0+ЮД/0 10 Д /о. 3,80 и / (х) = ех'
258 МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 Отсюда АЛ o + 35 5,20, Да/() и, следовательно, 25 Д /о = 0,50 ~ Вычисление значений функции ех имеет следующий вид: 3,8о 44,7° °>9° °>°2 3,82 45>°0 0,92 0,02 3,84 46>52 0,94 о,оз 3,86 47-46 0,96 0,02 3,88 48,42 0,98 3,90 49-4° Если вторая табличная разность при Д.г = h соста- вляет менее 8 единиц последнего десятичного знака таблицы, то для вычисления промежуточных значений надлежит пользоваться линейной интерполяцией. При уменьшении табличной разности аргумента Л / Л \ в 10 раз I*1 — "То" ) новые конечные разности вычи- сляются по формулам: Д^/о = 0,031 Д3/0, Д2/0 = 0,01 Д2/0 - 0,009 Ду0, Vo г= ОД д/о - 0,045 ДУ0 4- 0,0285 Д3/0. Здесь третьи разности приняты постоянными. Аналогично следует поступать при построении табли- цы функции, значения которой известны для неравно отстоя щих значений аргумента. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ * Определения Ура внение Фредгольма 2-го рода Здесь 9 (л:) — искомая функция; К, (х, s) — ограниченная в прямоугольнике а < х < Ь, а < s < b — функция, называемая ядром уравне- ния;/^) — заданная функция; а и b — постоян- ные пределы интегрирования; X — постоянный параметр. Предполагается, что ядро может иметь конечное число линий разрыва; эти линии могут пересекаться с прямыми х = const, s = const только в конечном числе точек. Уравнение Вольтерра 2-го рода получается из предыдущего, если верхний пре- дел положить переменным: Уравнение Вольтерра может рассматри- ваться как частный случай уравнения Фред- гольма, ядро которого равно нулю при s^>x. Если f(x) = 0, уравнение называется одно- родным. Уравнение Фредгольма 1-го рода ь f(x) = где f(x)uK(x, s)—заданные функции; искомая функция. Интегральные уравнения 2-го рода Резольвента уравнения Фредгольма. Ре- шение уравнения Фредгольма второго рода даётся формулой ь <р (х) = (x, s, X) / (s) ds . Функция R (x, s, X) называется резольвентой интегрального уравнения. Она в свою очередь удовлетворяет интегральным уравнениям ь R (х, s, X)— X (V (х, О R (t, s, K)dt=K (x, s\ R (x, s, X) — X (t, s)R(*, t, \)dt = K (x, s). a Резольвента уравнения Фредгольма пред- ставляет собой частное двух целых функций параметра X: Ф у н д а ментальны ми числами AJ, Х2, . . . называются корни знаменателя, ре- зольвенты, т. е. корни уравнения D (л) = 0. Фундаментальных чисел может быть конеч- ное число или бесконечная последователь- ность. Уравнение Вольтерра фундаментальных чисел не имеет. Теоремы Фредгольма. 1-я теорема. Если X не есть фундаментальное число, не- однородное уравнение 2-го рода имеет одно единственное решение ь у (х) = / (х) + X J A? (x, s, \)f(s) ds. а 2-я теорема. Если X совпадает с фун- даментальным числом \j, причём это фунда- ментальное число есть корень уравнения D (X) = 0 кратности т, однородное уравнение ь Литературу см. на стр. 321. имеет т линейно независимых решений ?j (x), ?а (*). • • • > ?« (х). Эга решения называются фундаменталь- ными функциями, принадлежащими фундамен- тальному числу Х,-. 3-я теорема. Если X = X/ есть фундамен- тальное число, неоднородное уравнение имеет решение только в том случае, когда f(x) ортогонально всем фундаментальным функ- циям присоединённого уравнения, принадлежа щим данному фундаментальному числу.
ГЛ. I] ИНТЕГРАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ 259 Присоединённым уравнением называется уравнение ь оно имеет те же фундаментальные числа, что и данное. Ряды Фредгольма. Функции D(x,s,ty и ?>(Х) разлагаются в ряды по степеням пара- метра X: D (jf,*,X) = К (х, s) + Xdj (x,s) + Vd2(x,s) + • • • D (X) = 1 + Xd, + X«da -г Эти ряды сходятся при всех значениях X. Коэфициенты их определяются рекуррентными формулами dm (х, s) = K (х, s) dm + K (х, t}dm_l (t, s) dt, =- ^+TJ d OQ(X. S) = K(X, S), </0 = 1. Итерированные ядра. Итерированными яд- рами называются функции, определяемые по- следовательными соотношениями n_1 (t,s)dt. Данное интегральное уравнение может быть ным: заменено следующим эквивалент- ср (Х) = Xя К„ (х, s) ? (s) ds +/„ (х). + Здесь fn (х) = f(x) -г Для ний X достаточно малых но модулю значе- резольвента уравнения Фредгольма определяется рядом Неймана R (х, s,\) = f< (х, s) + ХКа (х, s) + Для уравнения Вольтерра ряд Неймана схо- дится при любых значениях X и, следовательно, всегда даёт решение интегрального уравнения. При помощи итерированных ядер теорию Фредгольма можно распространить на квази- регулярные уравнения, ядра которых не огра- ничены, но итерированные ядра становятся ограниченными, начиная с некоторого п. Ядра вида К (*,*)= Ищем решение однородного уравнения в виде Т = сЛ (х) + Обозначая ь + Cnfn получим отсюда следуют п линейных однородных урав- нений Приравнивая нулю определитель, получим уравнение степени п, определяющее фунда- ментальные числа. Численное решение интегральных урав- нений. Разобьём область интегрирования на п частей и введём обозначения = Д, Х} = а -{- /Л, Sj — а Вычисляем величины K,-j — К (х;, Sj),f{ = — f(xj). Интегральное уравнение может быть приближённо заменено системой линейных уравнений (/=1,2,..., л). Разрешая их, получим п значений искомой функции ср (х) в точках х{. Значения «р (х) в про- межуточных точках могут быть найдены интер- поляцией. Если уравнение однородно, поступая таким же образом и приравнивая нулю опре- делитель, найдём приближённые значения фундаментальных чисел. Для большей точности при замене инте- грала суммой можно пользоваться формулой. Симпсона. Уравнения Фредгольма с симметричным ядром. Если ядро симметрично, т. е. К (х, s) = — К (s, х), интегральное уравнение обладает следующими свойствами: 1) существует, по крайней мере, одно фун- даментальное число; 2) фундаментальные числа действительны; 3) фундаментальные функции образуют ортогональную систему в интервале [а, Ь], т. е. ь ) dx = 0 (/ ф j).
260 МАТЕМАТИКА [РАЗД. В дальнейшем будем считать фундамен- тальные функции нормированными, т. е. таки- ми, что ъ Разложение ядра по фундаментальным функциям. Симметричное ядро может быть представлено формально в виде ряда К (х, s) = ft (х) У/ ( где <р/(х) — фундаментальные функции; X,- — фундаментальные числа, однако этот ряд схо- дится не всегда. Сходимость имеет место в том случае, если все фундаментальные числа положительны (теорема Мерсера). Итериро- ванное ядро Кр (х, s) разлагается в ряд Kp(x,s) = который сходится всегда при /?!>2. Теорема Гильберта — Шмидта. Всякая функция /(лг), представимая посредством ядра, т. е. являющаяся выражением где h (s) — произвольная функция с интегри- руемым квадратом, разлагается в абсолютно и равномерно сходящийся ряд по фундамен- тальным функциям этого ядра _ V* -hi. и Здесь Л,- = I h (s) <p,- (s) ds — коэфициенты a Фурье функции h (s) относительно ортогональ- ной системы функций <pj (s). Возможность раз- ложения функции Л (*) по фундаментальным функциям при этом не предполагается. Разложение решения по фундаменталь- ным функциям. Решение уравнения Фредголь- ма с симметричным ядром даётся формулой Э. Шмидта Здесь и //=]/ (*) «?/(*) л. Введём обозначения ъ Ар = \КР (х, х) dx, J тогда Таким образом, для AJ получаются верхняя и нижняя оценки, сходящиеся к Х3 при увели- чении т. Приложения к диференциальным уравнениям Уравнение Штурма—Лиувилля. Диферен- циальное уравнение L(u) = Их Р ~' с однородными граничными условиями а и (а) + Э "' (а) = О, 8«'(й) = О, где р, д, г — функции от л:, а величины а, р, у, 8 — постоянные, эквивалентно интегральному уравнению = X j К (х, s) у (s) ds. Здесь К (х, s) = G (х, s) Y^(x}7(s), причём через G{х, $) обозначена функция Грина (см. стр. 240). = 0 и и @) = и (/) = 0. 2 Функция Грина G (х, s) =-j-(t— x) (s При х = О и х — /, G (х, s) = 0. dG (/-5) ^ dG -—- = i—-r^- При Х << 5 И -=.— = дх I F ^ dx . — у- При Л > 5. Скачок производной при л1 = s равен единице. Так как г=1, то G (х, 5) = К (х, s) (см. выше). Фундаментальные числа X,- и фунда- ментальные функции <р/ соответственно будут Ряд сходится равномерно, если X не равно одному из фундаментальных чисел X,-. Вычисление первого фундаментального числа. Наименьшее по абсолютной величине фундаментальное число \г обычно представляет особый интерес для приложений. Множитель ния. = 1/ -г- Sin /i служит для нор миров а-
ГЛ. 1] 261 Задачи колебаний. Балка. Приложим в се- чении с координатой s балки единичную силу (фиг. 170) и определим прогиб от этой силы в сечении с координатой х. Этот прогиб у = = G (x, s). Как известно из теории упругости, G (х, s) — G (s, х). Если балка колеблется по закону у = и (х) sin <ot, ускорение каждого Фиг. 170. сечения у = — и (х) w2 sin <ot, на бесконечно- малый элемент длины балки ds действует сила dP = — (J. (s) yds = p. (s) и (s) <i>2 sin u>t ds; здесь p. (s) — масса единицы длины. Прогиб в сечении х от этой силы есть G(x-,s)dP, полный прогиб найдётся как сумма прогибов от всех сил инерции, действующих на балку, т. е. у= — I G (х, 5) u- (s) и (s) <о2 sin wt ds. о Внося сюда значение у и сокращая на sin ш', получим интегральное уравнение / U (X) = со» f G (JC, 5) (Л E) U (S) ds. Умножая обе части на \ р (х) и вводя обо- значения ? (х) = и (х) V'р.(я), получим уравнение Фредгольма с симметрич- ным ядром. Его фундаментальные числа суть квадраты собственных частот. Приложения к задаче Дирихле. Функция, гармоническая в любой точке области, огра- ниченной поверхностью 5, и принимающая в каждой точке М этой поверхности заданные значения / (М), может быть представлена как потенциал двойного слоя, плотность которого \>.(М) удовлетворяет следующему интеграль- ному уравнению (см. стр. 248): = X J j К (М, f (М); COS у грирование распространено на все элементы поверхности 5. Интегральные уравнения 1-го рода могут быть разрешены не всегда. Важнейшие примеры суть: 1. У р а в н е н и е А б е л я 2. Уравнение Фурье оо f(x) = Л/^-Л f (s) cos xs ds, Г Л Q f(s) cos xs ds для чётных функций и / (Х) = Т/ - ? (s) sin xs ds, оо = Т/ — J г тс u = Т/ -2 J f тс 0 = "I/ — \f (s) sin X5 V TC для нечётных функций. 3. Уравнение Меллина 0 где а — постоянное число. 4. Уравнение +1 <f (s) ds С <f(s) = )jr= (x) = —л: причём г — расстояние между точками М и Р поверхности; ср — угол между направлением где с - постоянная, а интегралы понимаются в МР и внутренней нормалью в точке Р, инте- смысле главного значения (см. стр. 170).
262 МАТЕМАТИКА [РАЗД. РЯДЫ ФУНКЦИИ * Для решения многих теоретических и прак- тических задач оказывается полезным пред- ставление данных и искомых функций сумма- ми вида: где Cj, Со, св, . . . - постоянные коэфициенты, а Ti (•*)' Та С*)' ?з С*) • • ' — некоторые функции специального класса, которые выбираются со- ответственно с особенностями задачи. Точное представление произвольной функ- ции f(x) на интервале а<х^Ь посредством таких сумм далеко не всегда возможно и за- висит от свойств этой функции и от наличия так называемой (см. стр. 263) полноты беско- нечного множества или системы функций cpj (х) (/=1,-2, 3,...) на данном интервале измене- ния аргумента. Например, если функция / (х) на данном интервале а^х^Ь непрерывна, то её можно равномерно апроксимировать при помощи по- линомов (теорема Вейерштрасса). Это озна- чает, что абсолютную величину разности ме- жду f(x) и суммой «О + С ! X + С2 X2 -]- . . . -f- СПХП при соответствующем выборе числа п и коэ- фициентов Со, с\, с2, . . . , сп можно сделать мень- ше произвольно заданного числа е, каково бы ни было значение аргумента л- в интервале Аналогично можно равномерно апроксими- ровать непрерывную функцию f(x) на интер- вале 0 ^ х < 2тс при помощи тригонометри- ческих полиномов вида: я0' + fli' cos х + яа' cos 2x 4- • • • + в-п cos пх.-\- -\- V sin х -f- Ь2' sin 2х -\- . . . -f- bn sin пх* если только /@) =/ Bя). Коэфициенты я0', о/, б/i #2', ?2', яз'» *з'> ... в общем случае не со- впадают с коэфициентами ряда Фурье, который осуществляет апроксимацию функций в „сред- нем" (см. стр. 263). В приложениях функцию f(x) представляют приближённо посредством суммы конечного числа членов ряда, т. е. в виде: Величина коэфициентов clt с2, . . . . , сп, при которых достигается наилучшее приближение Sn (х) к f (х), зависит для одной и той же функ- ции f(x) от способа оценки приближения и, кроме того, в общем случае от числа п функ- ций cpifjc), ?2(Л")' '-РзС-*)*- • • • взятых для построе- ния приближения. Оценка степени приближе- ния Sn(x) к f(x) может, в частности, произ- водиться: а) по наибольшему абсолютному отклоне- нию S (х) от / (х) на заданном интервале (оценка Чебышева) (а б) по среднему квадратическому отклоне- нию (оценка Гаусса) ь f(x) -Sn(x)\>dx; в) по обобщённому среднему квадратиче- скому отклонению где р (х) — положительная на интервале а ^С. х ^ Ь функция, которая называется нагруз- кой или весом. При оценке по среднему квадратическому отклонению коэфициенты наилучшего прибли- жения определяются из системы линейных уравнений: ("Pi. ?i) ci + ("Pi. Та) С2 -f- • • • + (<Pi- ?л) сп = (?!• /). (?2. <Pi) Ci + (Та- 'fa) « + • • • + (?2. Т«)сл = (Т2.У); В этих уравнениях введены обозначения: ь (Ti. Ту) = Т/ (х) Ту(*) rf-v- которые называются скалярными произведе- ниями соответствующих функций. В случае ортогональной системы функций <Pi (х\ <р2 С*)', Тз (•*)• • • • имеет место f ??• Ту) = °- где i ф j\ коэфициенты ct, с2,. •. определяются независимо друг от друга и от числа п по формулам: = (У!' /). , с _ (?а< Д ^ Cl "~ (Ti» Ti)' 3 (Та. Та)' и называются коэфициентами ряда Фурье функ- ции f(x). В большинстве практических случаев, в частности, если функция/(х) задана графиком или таблицей, интегралы ('{/,/) вычисляются при помощи приёмов численного интегриро- вания (см. стр. 175), например по формуле тра- пеций: ь (т/,Л= f т/С*)/(*)** = /га где * Литературу см. на стр. 321. Ь~а ——— -m
ГЛ. I] 263 Полнота системы функций. Система функ- ций <?i(x), <f'2(x),,.. называется на данном ин- тервале а^лг^А полной, если при помощи сумм вида 5„ (X) = ClTl (Jf) + С8?2 (*)+... + Ctfn (X) можно с любой степенью точности апроксими- ровать „в среднем" любую кусочногладкую функцию f(x), заданную на том же интервале. Это означает, что всегда можно подобрать та- кое число п и такие коэфициенты С], с2,... сп, чтобы среднее квадратическое отклонение Sn от / (х) было бы меньше любого сколь угодно малого положительного числа. Условие пол- ноты системы ортогональных функций <?i(x), 92 (х),... имеет вид: определяются по формулам: где /(л) — любая кусочногладкая функция; Nf называется нормой функции. Среднее квадратическое отклонение Sn (х) от / (х) вы- ражается в этом случае формулой: tfx, / «А = у )/(•*) cos k -у- dx, о 2 Г 2т1лг bk = — I/ (jf) sin и -у- о'л: = 1, 2, 3...). Для практических целей обычно бывает до- статочно определить не более десяти гармоник периодической функции f(x), т. е. тригоно- метрических двучленов , . . , . Ok COS К —у— + Ok Sin k —j- — = Сь sin Примеры. 1. Система функций I, л;, лг2, jr3, . ; . пол- на на любом интервале а -< х •< ft. Эта система не орто- гональна, но из неё можно образовать полную систему полиномов, ортогональную на заданном интервале а < х < Ь. При а = — 1, Ъ~ +1 получаются при этом полиномы Лежандра (с точностью до постоянных множителей) (см. стр. 140 и 267). 2. Система функций (см. ниже основной ряд Фурье) 1. cos 0 cos2 cos3 —j- , . 0 . 81П2— =--, 81П d полна и ортогональна на интервале 0 •< .v <; /, а также на любом интервале а •<.*<:/+ а, где а— любое поло- жительное или отрицательное число. 3. Система функций (см. стр. 266) 1, cos — —— , 2л х cos 2 — — , . . , полна на вдвое меньшем интервале / 9т* *" 0<л:<:— . То же относится к системе функций sin — ~ , sin 2 , . . . Обе системы на &том интервале ортого нальны. 2ft.v 2^д* 4. Система функций (см. стр. 266) sin — - ,8103——, * / 9тг V sin 5 — j- , . . . полна и ортогональна на интервале 0<!л:< Основней ряд Фурье. Коэфициенты раз- ложения функции f(x) на интервале 0<д-</ в основной тригонометрический ряд Фурье, т. е. в ряд 2-кх . п 2тгх . а0 + fli cos — + az cos 2 —г- -[-...+ -f sin , п sin 2 I -f- . . входящих в состав основного ряда Фурье. Здесь с^ — амплитуда k-vi гармоники и tk — сдвиг её фазы определяются из уравнений: Последнему уравнению удовлетворяют в ТС - ^г. П пределах —^ <. г^^^-о два значения ek, от- личающиеся друг от друга на и. Из них сле- дует выбрать то, при котором знак sin e./, со- впадает со знаком коэфициента а^ или знак cos е^ — со знаком Ь& так как ak = ck sin eft, bk = ck cos eft. Последовательность амплитуд c0, clt c2,... образует спектр периодической функции (фиг. 171). С 0,4- /??- *w 02- 0,1- п V - ' 1 1 ,,,... / 2 3 4 5 6 7 8 9 Ю 11 Фиг. 171. Помимо численных методов определения коэфициентов ряда Фурье (см. стр. 268) существуют приборы для механического их определения — гармонические анализаторы [3].
264 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I В некоторых случаях удобно представлять основной тригонометрический ряд Фурье (с пе- риодом /) в комплексной форме: от функции f(x) не стремится к нулю по мере увеличения числа входящих в неё членов ряда. Точка наибольшего отклонения Sn (х) от/(х) при увеличении л неограниченно приближается к точке разрыва функции f(x). Пример. Тригонометрическая сумма = -т\ t(x)e (k = 0,±\,±2,.,.). Если функция f(x) принимает на интервале О <!.*•<;;/ только действительные значения, то «о = = ~ (ak — где а/о, cifo bfr — коэфициенты основного триго- нометрического ряда. Ряд Фурье равномерно сходится, и сумма его представляет функцию / (х), заданную на интервале 0 <;.*•<;/, если последняя непре- рывна, имеет конечное число максимумов и минимумов (условие Дирихле) и, кроме того, /@) =/(/). Вне указанного интервала сум- ма ряда Фурье является периодической функ- цией с периодом /. Если функция f(x) имеет точки разрыва 1-го рода (см. стр. 147), то сходимость её ряда Фурье не будет равномерной. В точках разрыва ряд Фурье сходится к полусумме пре- дельных значений функции справа и слева от точки разрыва х — а, т. е. к величине: В точках х = 0 и х = I ряд сходится к зна- чению: Если / (х) — периодическая функция с пе- риодом /, то, разумеется, /@) =/(/). Явление Гиббса. В окрестности точки раз- рыва 1-го рода имеет место явление Гибб- са, заключающееся в том, что наибольшее отклонение конечной суммы Фурье . 0 f G2COS2 о / \ Sn(x) = . . . . -f ... + ап cos я -- + Ь1 sin —- 4- t , 0 . 2т:jf , sin2 —p -f-... -f &„ sin л ——- л (дг) = зт х + — sin 3 х + sin 1 2/7+1 sin (In содержит п первых членов ряда Фурье функции с пе- риодом 1-2п, которая на интервале 0<х<2к равна (фиг. 172) 7(-v)= 2г. В точке х = ~ имеет место наибольшее отклонение 5„ (х) от / (х). При увеличении числа п эта точка при- Фиг. 172. ближается к точке разрыва *=0, а разность Sn (х) — —f(x) стремится к значению 0,2811 . . ., которое соста- вляет около 9°/0 высоты скачка функции. Примеры рядов Фурье некоторых функ- ций. Ряд Фурье функции / (х) состоит из од- них синусов, если /(*) = -/('-•*) или если f(x) является периодической нечёт- ной функцией, т. е. Если сверх того т. е. график функции f(x) симметричен отно- сительно прямой х — — (см. фиг. 173, 175, 176), то в ряде Фурье остаются только синусы аргументов: 2пх „ 2-х '2-их .. — — , 3 —j—, 5 — — , . . . (синусы нечетных дуг). Ряд Фурье функции f (х) состоит из однях косинусов, если / (л:) — чётная периодическая функция или функция, заданная на интервале 0-<x< / с условием /(/ — х) —f(x). При до- полнительном условии f(x) =/(/'j — х) в ря- де остаются только косинусы чётных дуг (см. фиг. 179).
ГЛ. РЯДЫ ФУНКЦИЙ 265 Примеры; 1Ч 4А ( . 2пх , 1 . „2тг* . 1 . ,,2кх (см. фиг. 173). \-\-A при 0<^х<^ -~- cjc . 1 „2ъх . 1 ,.2пх , \ . . / . Ъъх\ \ i -- + -?-sin 3-у +-g-sin 5-у-+ ...) = A sign (sin——J=,j 0 при х = 0, - -, / 1- X? W/ у ^ / — 1W JU1 о / Фиг. 173. Фиг. 174. _ _ о . J5 Г 2nd 2.ъх , 1 г> 2т1п „ 2тгх . . 2) fi--f - sin —:- cos —- -|- тг sin2 —r cos2 — r + . . . + /Tilt I ? I I -\-(l — cos -^J sin -^ -j--2 H — cos 2^^J sin2-^ + ... = (см. фиг. 174) fi при 0<Сл'<^Д в А , -к- при x=0,atl О при a<.v</ w Фиг. 175. Фиг. 176. 14С I ^ ^ I , х при — — <л-< — / * 4 ^4 о. Л 2JCN / 2СA——T) ПРН4<Х — л1 при — a В при a<!x<^ —a ^1_Л ' (см. фиг. 176). — a < JT < -2 — S при > — ^ fe ц Фиг. 177. r\ ^L/ / Л.71.Л o) — f sin -y- — (см фиг. 177). Л — Л . (H — k)l Фиг..178 при — ^ О при х = 6) . (h-\- k)l f . ^.^ А . о ^(t + -Ч^гЧ5Ш-г-т8ш2-/ (см. фиг. 178). Нх / при при О при х 4 <jc<0 их при О }=•(*-*)/ i d t/2
266 МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 7 2Е 4Е Г ! 2 тс я L 3 f(x)-E\sin j x f — ^ — . ^ \/^v > 1 Фиг. 179 Складывая ряды друг грируя их, можно получ! многих других функций. Специальные тригоно Одну и ту же функции интервале О^Слгг^/ м представлять тригонометр различного вида, в части 1) Разложение по КОСР Sn (*) = «о + HI cos у 4- и3 cos 3 у 4- . • • где и - 1 Г 0 1 J " 0 / 2 Г uk— — \ f(x) со !L5_L * cos4 —— -f- J cos62K*4- 1 / 3-5 / 5-7 / J Сумма Sn (x) пре ческую функцию с п Х"~~Х 5*B/-*) = - У И5Л(АГ- / ' Пример (фиг. 181). 2/ / . та JT = — - 1 sm — с другом или инте- + * sin 37Ur 1ть ряды Фурье для 3 7 метрические ряды. /^^ э /(JT) на заданном / / — ~? ожно приближённо / нческими суммами Sn / эсти: / / $ 1 шусам / С . л TtJu - + УЗ cos 2 -у -|- Ф 4- «„ cos л — , 3) Разложение п 1 п ' / SB(x) = w1sln ' W rfx' 4- да3 sin 5-^- +•• где / sk -^ dx- »fc= 2 Г/ w ' sin ^ (см. фиг. 179). 1 дставляет собой периоди- ериодом 21, причём _ с t уЛ _ с / _ v-\ -2/) = 5я (х). г 1 . 2м 2 °Ш / + •)-...] @ < х < /). У / / ————— ^Jl X / кг. 181. о синусам нечётных дуг TUT . . о телг 1 ' 7CJC . + wnsin Bл 4- 1) ~2j- , sin - -- • rfjc. t j i «-«— F ^ ч—/ -— 9/ 0 I J 21 Сумма Sn (x) представляет собой периоди- В этом случае Sn (x) имеет период 4/, ческую функцию с периодом 21, причём причём , (x) = Sn (-x). sn Bl-x) = Sa (x) = -Sn B/4-ж); - Sn D1 -x) = Sn (x) = -Sn (-x). Яралер (фиг. 182). ( 4t / Ял . 1 „ тсЖ ~ cos 5 -Н- + . . .] (О < х < /) (фиг. 180). где \ * J ^|Ce'"/w~' N/ -/ Ъ 2) Разложение г S/i (Jf) — «i sm itjc 4-f3sin3-y- % 'J V ^ ' 2 J ? Ч y^ - — I ————— 7 XX \ 4X .V~ -. v x -У f ?/ 31 41 Фиг. 180. 4M,, (x) = 10 синусам / « v / —— 4- v2 sin 2 — j— 4- 4 / < ITJC где + ... + »„ Sin Л -у- , СУ ( n/* ty —74 >v У » о i ?i\^ 11 AL ^/ Фиг. 182 , X X . - п^ sin aj frr -f- A2 sin »2~7 + . . x / _i_ \\ С .* \ f W sln«ft4-^- _ 2 Г ~TJ Sin </Jt. причём a/i — корни трансцендентного уравне- ния tg« = a (см. стр. 129).
ГЛ. 1] РЯДЫ ФУНКЦИЙ 267 Разложение в ряды по бесселевым функциям. Если коэфициенты cj, с& . . . , сп определять из формул -/2 J (akl) Ck= X *• О где ад, — корни уравнения У0 (а^ /) — О (см. стр. 94), то сумма Sn = qy0 (ап х] оказывается наилучшим приближением к дан- ной функции / (х), если оценку приближения производить по обобщённому среднему откло- нению с весом v (A-) = х (см. стр. 262). Функции Бесселя (см. стр. 136) нуле- вого порядка 1-го рода у = /0 (УХ) удовле- творяют диференциальному уравнению 1 .V и соотношению р (Х)=Х I ортогональности с весом 1 х JQ (сс? х) /о (« где а/ и ал — различные корни уравнения JQ (а /) = 0. Для функции Бесселя у = У0 (а& ;с) справед- лива формула 'J 0 = /2 Jt (а* /), Ц, (ал /) = 0]. Аналогичные соотношения имеют место для функции Бесселя 1-го порядка у = = Jl(ax), которая удовлетворяет диферен- циальному уравнению: Коэфициенты разложения функции / (х) в ряд по функциям Ji (ЗА х), где а^ — корень уравнения J1 (а^ /) = 0 (см. стр. 94), опре- деляются из соотношений: ~ /2 f = x f(x) Некоторые другие виды разложений по функциям Бесселя см. на стр. 241. Разложения в ряды по полиномам Ле- жандра. Полиномы Лежандра (см. стр. 99, табл. XVI и стр. 140) 35 A 15 * — Y-4. _ —— v-2 8X 4 x Л+1 XP •* * n — * р я-f 1 «-1 +1 и _ t ортогональны на интервале — Коэфициенты наилучшего приближения в интервале — 1 <^х < + 1 функции / (х) по- линомами Лежандра (оценка по среднему квадратическому отклонению) имеют вид: +1 f(x) Pk(x)dx (k = О, 1, 2,...). О сходимости рядов по полиномам Ле- жандра см. стр. 242. Разложение в ряды по полиномам Чебы- шева. Полиномы Чебышева (см. стр. 141) /о = 1, 7\ — X, /2 = -К 2 ' 1 обладают на интервале— 1 <;*<;; 1 свойством обобщённой ортогональности с весом + 1 I /1— ЛГ2 Если оценку приближения вести по об- общённому среднему квадратическому откло- нению с тем же весом р (х) = —— , то У\-х-ь коэфициенты наилучшего приближения функ- ции / (х) полиномами Чебышева имеют вид: *- Ч-i Tk (x) dx Двойные ряды. Функцию двух пере- менных / (х, у) можно приближённо предста- вить в виде двойной суммы т п $«„(*.'•)= 2 2 «/* чу с*)** оо. где <fy (х) и d^ СУ) — специальные функции, определяемые характером решаемой задачи. Коэфициенты Суд. отыскиваются обычно из условия наименьшего обобщённого квадрати- ческого отклонения (в весом р (х, у) ^> 0) суммы Smn (х, у) от функции f (х, у) на дан- ной области D изменения переменных х « у, т. е. величины Р (х, У) [Smn (x,y)-f (x, J)]'2 dxdy.
268 МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 Примеры. 1. Если область D — прямоугольник, обра- зованный осями координат и прямыми х = а, у = Ь л I к х , , . kny ш (И = sin ——— , ф* (У) - sln —f.— (/, А = 1, 2, . . .). sin s9 r d r О О (/ - 1, 2, 3, . . .). О в частности, если / (х, у) — q — const, то сц^ — = —~- , где / и А —нечётные числа. Ряд сходится равномерно, если на сторонах прямо- угольника / (х, у) - 0, а внутри его функция / (х, у) имеет 1-ю и 2-ю производные. 2. Если область D — круг радиуса a, a r и G — полярные координаты, то функцию /(/•, 8), обращаю- щуюся в нуль на окружности, можно разложить в двой- ной ряд: г (°/А ') (.A]k cos № + Bjk sil1 /ч), " A J'k r) r dr = - I i / И) Jb («/A 0 cos/9 r d /•< -J J (J= 0, 1, 2,...), Числа сгд определяются из уравнения J^ (t a) = 0 (см. стр. 94) по значениям нулей функции Бесселя по- рядка k. Имеет место в этом случае а 2 " J2k ("Jk r)rdr = a*j'*(?.jk a) - aV2_1 (a/ft a). Численный гармонический анализ. Гар- монический синтез. Схема Рунге. Для большинства технических расчётов достаточно знать около десяти первых гармоник периоди- ческой функции / (х), Для приближённого определения их амплитуд и начальных фаз следует задать значения _у0, v\, Уъ • • . ^23 периодической функции для 24 равноотстоя- щих значений аргумента 0, -щ , ^-~ёГл , . . ., 23 -yj (/ — период функции) и затем произво- дить вычисления согласно приводимой ниже схеме Рунге. Числовой пример соответствует характерной диаграмме тангенциальных уси- лий двухтактного дизеля. 1 __ Сумма Разность у0 = о.ооо g0 = 0,000 у, = 0,980 У-а = - 0.495 #i = о,485 hi = !>475 _уа = 1,060 Уя= — °,43° gt = 0,630 Л2 = i,49° V3 = о,8то У» = ~ о,2?0 ?з = 0.54° Л3 = i ,о8о У* — °,575 Ум= — °,Г55 ?4 = 0,420 h^ = о,73<> У5 = 0.375 У ч = — °.°75 g- = 0,300 As = 0,450 у6 = 0,200 Jl8= —— О.020 gf, = 0,240 Ae = о,28о -|-, — Сумма Разность у7 = o,i6o _У17= о,ооо gi — 0,160 /г, = o,i6o ys =0,080 _yie = 0,000 gs = о,080 Л8 = о,о8о _У9 = О.020 У 15 = О.000 ^,, = 0.02С Л,, = 0,02О У 10== 0,000 _У14 = о,оос gio — 0,000 Л10 = 0,000 у и = о,ооо J13 — 0,000 fu = 0,000 u = о,ооо ^/12 = о,ооо Si-' ~ о,оос +, — Сумма Разность ?0 = 0,000 g,3 = 0,000 /о= 0,000 т0 = о.ооо gl =0,485 5п == о,000 Л =0,485 ml = 0,485 ^2 =0,630 ^10 = о.осо /, = 0,630 Я12 = 0,630 g:, = 0,540 ga = 0,020 /з =0,560 т3 = о,52о Й4 = 0,420 gs = 0,080 It =0,500 «4 = 0,340 g. = 0.300 ?V = 0,l6o /- = 0,460 т, = 0,140 ?e = 0,240 /в = °,24Г +, — Сумма Разность Л, = 1,475 А,] = о,ооо Pi = 1,475 9i = 1,475 hi — 1,49° Лш= о.ооо /7а= 1,490 9а = 1,490 Л3 = i,o8o Л9 = о^оао /73= 1,100 <7з = i ,ооо Л4 = 0,730 Л8 = о,о8о />4 = о,8ю У4 = 0,650 Л.-, = о,45о Л7 = 0,100 р. = о,6ю 95 = °,™)° Л6 = 0,280 /)8 = о,а8о Сумма Разность /0 = 0,000 1К = 0,240 гA= 0,240 •*о= — 0,240 /! =0,485 /з =0,460 Л = 0,945 •У, = 0,025 /а = 0,630 /4 = о,5оо Г3 = 1,130 5а= 0,130 /3=о,5бо Г3= о,5бо +! _ Сумма Разность 9i = 1,475 9- = 0,290 Л = 1,765 ш = 1,185 92 = 1,490 qt = 0,650 /•a = 2,140 да = 0,840 q3 = i, обо ^= i, обо
ГЛ. 1] РЯДЫ ФУНКЦИЙ 269 II II oi"n со о II II II "_, ж •« л - ^ . S о g о. ,| g\" : о Н о 1 я s S •Я Я о fe СО 5 о н II S _н 0, ? о" 11 t: -н Б § «У II fc 10 a. ON 0 II fe LO ё 1 •f "R 2 •f ЧЭ м О II II б" 8" 01 J 3- M 0 О II II tf в i " л 3 ag 01 и н о" 1 I! 1 о г- о" II "ё* S о" II "~ С" ю чэ о" 1 II >. CN IK. 1 i .0 о" II «о™ S о" II 0 о н о" II ё 8 о" со «. со о" 1 II . ч- о" 1 "s" 1 S со о" II t со ё о о" со оо со о" ^ II V ЧЭ о" 1 II & см ё N 0 II % •-< ^ S 0 II 51 —— \о —— ^. 'О о" II ^ (М ё о" оГн о" о" 1 1 II II <? ? 1 § о" II о 6 о" 1 II ^™ о" II 2 01 о" II а" я ° о" о" 1 II II ё°ё 1 0 ot 0 II ? —— Q —— ' X о о" U е° о" о" II II с »г 3-со Он II II " р. со о" 1 II s° о f ох И о i 'L а1 f о II етИ ю о" '1 в* 2 о" 'L о со о" 1 II а1 01 S о II л со. ——— ЛГ) ——— о" II сГ со сс7 II 00. 1О о" II «г II ?>? 0 н2 II 3 S о р. со о" 1 II п " о" о" 1 1 IMI н м & оа S.W •^г Я о" о" 1 1 '1Л 01 01 *!« о" о" 1 1 'L'L М м со г- Ю О м н о о" 1 1 II II -1 ° if С$Г ^ '0 If? и 0" 1 II II — ^ « а Я н 12 S 00 н_ оГ о" II II 0^ ot оТ СО.Ш. а в U Q о" 1 II «F м о" 1 «г со 1 о" 1 II 1 о" II «3° со со о т II о" ? о о" II а IT- 00 о о II еГ jg" о о" 1 II о ё* 3 о о" 1 «Г со о о" i II ё1 со м 0 II ё1 о" 1 я ъ - $ о" II Q
270 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Таблица 11 • ' •k I 2 3 4 5 6 7 8 9 IO ii 12 °k о 1323 — О 0127 — 00300 — о 0343 — о 0403 — о 0308 — О 0224 — о 0198 — о oi8o — о 0164 — 0,0131 — 0,0056 4 0>0 ,03 0,OOOl6l 0,001521 0,001176 0,001624 0,000949 0,000502 0,000392 0,000324 0,000269 0,000172 0,000031 ft* 0,2896 0,3164 0,2167 о, 1461 0,0942 0,0587 о, 0401 0,0250 0,0150 О, ОО2О ** о,о8з868 o.iooiog 0,046959 0,021345 0,008874 0.003446 0,001608 0,000625 0,000225 0,000055 0,000004 222 0,101371 0,100270 0,048480 0,022521 0,010298 о,оо4395 0,002110 0,001017 0,000549 0,000324 0,00^176 Ч 0,3184 0,3166 0,2202 0,1501 0,1025 0,0663 0,0459 0,0319 0,0234 0,0180 0,0133 t*.ft-? + 0,4568 — 0,0401 — о, 1800 - 0,2445 — 0,4280 - 0,5250 — 0,559° — 0,7820 — 1,2000 — 2,2l8o — 6,5500 'ft* + 25с — 2° —— 10° — 14° — 23° — 28° -38° — 66" — 8ic * Если tg в? и a,fc имеют разные знаки» то к е^ (— 90° > ЕД > 90°) прибавляется 180°. Разложение имеет вид: f(x) = о0 -j- <73 sin (? + ?1) + c2 sin B<p -f e2) т- • • • + en sin A1? -f en) = = 0,1 198 -f 0,3184 sin (? + 25°) + 0,3166 sin B'f — 2°) -f- 0,2202 sin Cf — 10°) 4- + 0,1501 sin D? — 14°) + 0,1025 sin E? — 23°) + 0,0663 sin F? — 28°) 4- -f- 0,0459 sin G<p — 29°) 4- 0,0319 sin (8-f —38°) 4- 0,0234 sin (9? — 50°) -f- + 0,0180 sin A0?— 66°) + 0,0133 sin A l<p Формулы Томпсона. Если периоди- ческая функция /(х) задана на интервале О <! х •</(/ — период) графиком, то непосред- ственным измерением можно узнать величину функции для значений х, равных 0, —г A jr / 4/? тт/2 •81°), где <р = 4?—1 360° . После этого коэфициенты ••.rv ~rrv ak и #? разложения функции в основной ряд Фурье могут быть найдены по приближённым формулам: = 4,5,...); 4ft— 1 4k (ft = 4, 5, . . .); [л») +/й/) + /й')-/- i ) -/(]§/)]-« «2=4 [до) +/(|/) - /(I/) -/(!/)] -«6 -^ «1= 2" /@)~/^/)J — «з — я5 — % — «9; «О =/(°) — («1 + «2 + «3 + • • • + *!(>)• Пример. По данным предыдущего примера (в схеме Рунге) можно найти: ^ [о-о +Л +Уй + У 'а + У а + Ух>) - (Уз + Л + У ю + Ун + .У is + Ла) ] = - 0-031 ; V *- = -g- [(V, + у ю + J',9) - (у, + Ун + V 0,059; Значения ав и &а также взяты из предыдущего при- мера, но могли быть найдены и по формулам Томпсона, если использовать ординаты кривой, построенной по дан- ным примера.
ГЛ. I] НОМОГРАФИЯ 271 Гармонический синтез. Построе- ние периодической функции f(x) по её раз- ложению в ряд Фурье можно производить, используя ту же схему Рунге, что и для гар- монического анализа. Полагая в ней go = «о ?j = «!, ?2 = яа...., ?ц = ЙЦ, #12 = ап, h} — blt h% = ft2, ..., hn = ftu, следует вычислить величины, которые обозна- чены в схеме через 12а0, 12^, 12я2,.... 12а„, 24а]2, 12ftlf 12fta,... , 12ftn. Величины у0 = 24ао, у, = 12«j + 12ftlt у2=12а2 + + 12*2, .... >',i=12*n+12ftli; 3/23 = 12а, - 12ft,, Vaa = 12я2 - 12fta, .... J'i3 = 12лп—12ftn, ylz = 24я,2 представляют собой значения искомой функ- k ции /(*) при л: = н-т /, где / — период функции. Интеграл Фурье см. на стр. 172. НОМОГРАФИЯ * Основные понятия. Номограммой называется графическое изображение функцио- нальной зависимости между несколькими пе- ременными, служащее для нахождения числен- ной величины одной из них по заданным зна- чениям других. Номографическое изображение не преследует цели наглядности, а предназна- чено исключительно для замены вычислитель- ной работы. Обозначения: г1( г2,..., гп — переменные, между которыми существует функциональная зависимость F(zlt z2,..., zn) — 0; через fj, gf, «Pi, fyi,... обозначаются функции переменных zt. Номограммы функций трёх переменных Для изображения функциональной зависимости между тремя пере- менными применяются следующие типы но- мограмм. А. Сетчатые номограммы. Номо- граммы этого типа могут быть построены для любого уравнения F (гх, z%, z3) = 0, однако по- строение их связано с большой затратой труда и пользование ими неудобно. В. Номограммы из выравненных точек. Такие номограммы могут быть по- строены не для любого уравнения, а только для уравнений определённых типов. Если для данного уравнения возможно построить номо- грамму из выравненных точек, её всегда следует предпочесть сетчатой. С. Номограммы со специальными индексами. Сюда относятся: циркульные номограммы и номограммы с подвижными транспарантами. Они применяются, главным образом, когда число переменных больше трёх. Для увеличения точности номограммы её можно подвергать различным преобразова- ниям, меняющим её форму и взаимное рас- положение линий и точек. Сетчатые номо- граммы допускают любые однозначные точеч- ные преобразования, т. е. любую деформацию сетки. Номограммы из выравненных точек допускают проективное преобразование, соот- ветствующее проектированию номограммы пуч- ком лучей на произвольную плоскость. Номограммы типа С допускают более узкие классы преобразований, возможность их приспособления ограничена. Получение наивыгоднейшей номограммы производится двояким способом: 1) при по- строении номограммы путём введения про- извольных параметров, подбираемых из усло- вия наилучшего размещения и градуировки шкал; 2) последующим преобразованием по- строенной номограммы. Сетчатые номограммы и номограммы из выравненных точек можно фотографировать. Получающиеся при этом искажения проектов- ны и не нарушают номограммы. Дано уравнение F(z1, z2, z3) = 0. Полагая х = k^i, у — ?222, получим семейство кривых F (-г-, -г-, zs } = О в плоскости х, у. Каждая \«1 «2 ' кривая соответствует фиксированному значе- нию г3. Помечая эти кривые значениями г3, а прямые х ~ const и у = const соответствую- щими значениями zt и z2, получим сетчатую номограмму. Необходимо, чтобы кривые семейства 23 = const не пересекались в области, опреде- ляемой интересующими нас значениями пере- менных. Этого можно добиться, если изменить названия переменных г3 и z± или z2. Функциональные сетки. Полагая х — = /](гз)' У— /а (*:>)' получим неравномерную сетку линий zt и г2. В этой сетке линии za изменят свою форму. Соответствующим выбором функций /i и /2 иногда можно до- биться того, что линии г3 станут пря- мыми. Логарифмическая сетка. Дано уравнение отсюда lg *3 = Положим У = Литературу см. на стр. 321. В этой сетке линии z3 = const будут пря- мыми Постоянные kv k%, cls c2 можно выбирать по произволу.
272 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Пример. Номограмма умножения Лаллана: z3 — = z, Z2. В равномерной сетке линии zs — гиперболы, в логарифмической — прямые (фиг. 183). 5 6 7 8 9 :0 В логарифмической сетке получим номограмму, изо- бражённую на фиг. 184. Пользование ею очень неудобно. Перестроим её в косоугольной сетке, потребовав, чтобы точки А к В лежали на одной вертикали. Не будем ме- нять масштаба переменной Н0 и сохраним горизонтальные линии //0=const. Изменим масштао в направлении оси х так, что х'— Хл: (фиг. 185). Проведём прямую B'D' и параллельные ей. Это будут линии H=const. Проекция отрезка А'С' на горизонтальное направление определяет ширину номограммы. Она зависит от выбора масштаба. / + 50, / / / —к — Ч 0, 4 T- -+- I- 1 ? и - л* / / 1 1. из /< ' 1, н / У- ч 1 У 0 & я 'А 43,0 3? 3,1} V 2,0 >,5 1,? 1,0 цо 0,5 D В Фиг. 183. Фиг. 184. Фиг. 185. Полулогарифмическая сетка. Дано урав- нение Положим X = A^i, у = *а lg ** Линии г3 = const в этой сетке будут пря- мыми Произвольная функциональная сетка. Если уравнение имеет вид то следует принять х = k, у = линии г3 = const, будут прямые — Если спрямление сетчатой номограммы не- возможно, применение функциональных сеток может быть всё же целесообразно для улуч- шения формы и увеличения точности. Логарифмическая сетка позволяет охватить номограммой чрезвычайно большие пределы изменения переменных и обеспечивает посто- янство относительной погрешности при постро- ении и при отсчёте. Поэтому её применение особенно рекомендуется. Номограммы в косоугольной сетке. Сет- чатая номограмма не предполагает ортогональ- ности координат х, у. Часто оказывается, что кривые 23 занимают узкую, вытянутую об- ласть. Строя номограмму в косоугольной сетке, можно придать ей более удобный вид. Пример. Уравнение для определения приведённого напора воды Пределы изменения переменных 0,5 >Я > 3 м, 0,5 > г > 2 м/сек, 0,5 > Н0 > 3,2 м. Общая форма сетчатых номограмм. Уравнение F (гг, z2, z3) = 0 эквивалентно системе <Pi(*i х, у) = 0, ср2B2, х, у) = О, 93B-3. х, у) = 0. Если х, у — координаты точек плоскости, эти уравнения определяют три семейства кри- вых, помеченных переменными zlt z%, г3. Со- вокупность их даёт сетчатую номограмму са- мого общего типа. Если заданы z^ и 22, соот- ветствующее значение z3 будет пометкой той кривой семейства zd — const, которая проходит через точку пересечения кривых z1 и га. Прямолинейные сетчатые номограммы. Если линии zlt z2, z3 суть прямые: fax + ёъУ + 1 = О, Условие пересечения трёх прямых в одной точке есть равенство нулю детерминанта си- стемы; переменные же связаны уравнением F (zit 22, 23) = 0, следовательно, уравнение F= 0 эквивалентно следующему: Л /2 /8 1 =0. Детерминант в левой части называется де- терминантом Массо. Если подлежащее номо- графированию уравнение приводится к этому виду, его можно изобразить прямолинейной сетчатой номограммой. Прямолинейные номограммы остаются пря- молинейными при проективном преобразова- нии (см. ниже). Если уравнение допускает пря- молинейную сетчатую номограмму, его можно изобразить номограммой из выравненных то- чек. Последний тип следует предпочесть. Применение функциональных сеток для обработки опытных данных. При графиче- ском изображении эмпирических зависимостей иногда пользуются функциональными сетками. Этим' часто удаётся выявить характерные осо- бенности графика, ускользающие от внимания при обычном построении.
ГЛ. I] НОМОГРАФИЯ 273 Примеп. Диаграмма Вёлера зависимости разруша- ющего напряжения от числа циклов знакопеременной нагрузки. При возрастании N, ^ стремится к пределу усталости «_!• Кривая, изображённая на фиг. 186, имеет асимпто- тический характер. В функциональной сетке a, Ig N обна- руживаются два различных участка кривой, на первом о падает примерно пропорционально Ig N, на втором— остаётся постоянным (фиг. 187). Уравнение й-го порядка. Полагая _г "9 = f^z\ = ?!• -75- *i = «Pi. г2 = 2. гд = см' то 2300 уопп иAA 1100 то /ад щ kq м -^ •> 1ЯЛ 1 4 иол Фи V Ы L Ч t iuk. 186 nob 1 I i i / / CM 240ff 2300 2100 2000 1900 $ woo - — — - Мш < 7 WUOHb >иг. 1 —— I auks 37. 0$ У tf У получим Часто бывает заранее известен аналитиче- ский характер зависимости, и из опыта остаёт^ ся только определить константы. Тогда следу- ет выбрать функциональную сетку так, чтобы ожидаемая функция изображалась в ней пря- мой. Нанося опытные точки и проводя прямую через них, можно найти постоянные аналити- ческой зависимости; можно также непосред- ственно пользоваться этой прямой для интер- поляции. Вследствие неточности следования заданному закону или ошибок измерения, во- обще говоря, точки не расположатся на одной прямой. Тогда полученную зависимость спрям- ляют или на-глаз, или пользуясь методом наи- меньших квадратов. Номограммы из выравненных точек Номограмма из выравненных точек пред- ставляет собой три прямолинейные или криво- линейные шкалы с делениями, соответствую- щими переменным 23, 22, 23. Соединяя прямой точки двух шкал, определяемые заданными значениями двух переменных, читаем значе- ние третьей переменной в пересечении этой прямой с третьей шкалой. Этот тип номограмм всего удобнее для по- строения и пользования, но не всякие урав- нения могут быть изображены номограммой из выравненных точек. Чтобы номографировать уравнение >(*„ 22, 23) = 0, необходимо установить его номографический порядок и привести к одной из канонических форм. Номографическим порядком называется число различных функций, зависящих каждая от одной переменной, входящих в уравнение и соединяемых путём сложения и умножения. Произведение двух функций одной перемен- ной рассматривается как новая функция. Например: Z1Z2Z3 ~Ь ziz<% Ч~ гЗ ~ О есть уравнение 3-го порядка; полагая г! — /l> 22 = /2' 23 == /3» запишем его: /1/2/3 + /1/3 +/3 = 0. Уравнение г3 —• sin (z1 4- z2) при- водится к виду: z = sin 2 cos 22 4- cos Z] sin z2. Полагая sin 2j — /]? coszj^^, sin z3 = /2. cos Zfi ~ ёъ zs — /а- наи' дём, что это уравнение 5-го порядка. Номограмма из выравненных точек может быть построена для уравнения не выше 6-го порядка. Канонические формы уравнений. Урав- нение 3-го порядка всегда может быть приведено к одной из следующих кано- нических форм: 1. /!/«=.& 3. jW3 = A+/2-T/S- Первая форма приводится ко второй лога- рифмированием. Уравнение 4-го порядка всегда мо- жет быть приведено к одной из двух канони- ческих форм: /зЛ + ?з^2 + 1=0 (форма Коши), A/a/a + йзС/i -г/2) + 1 = 0 (форма Кларка). Уравнения 3-го и 4-го порядков всегда но- мографируются. Уравнения 5-го и 6-го порядков номогра- фируются, только если они приводятся к сле- дующим формам: ~~^~И—^~=-/з» " Наиболее общая форма номографируемого уравнения есть форма Массо: 1 Z2, Л. /2. - 0. Все канонические формы суть частные слу- чаи этого общего уравнения. Приведение урав- нения к канонической форме производится подбором. Из общих методов укажем следу- ющий. Запишем уравнение в виде А/в + * Здесь А, В и С- А В ЖИМ —— = U, -jr = (~* С* них соотношений z-,. - функции г± V. Исключим потом г2. и z2. Поло- из послед- Если в результате исключения получатся оба раза линейные относительно и и v соот- ношения U/j -)- Ugi -j- 'f i — О, Ы/2 ~Н Vgf> -\- Фо = О, к ним присоединяется третье соотношение «/з + "?з + % = 0. 18 Том 1, кн.
274 МАТЕМАТИКА (РАЗД. I Приравнивая нулю определитель, получим искомое представление уравнения Для приведения к форме Массо следует поделить строки на элементы одного из столбцов. Пример. Отсюда z + z,z, + г =0, 1 3 1 za ц=,——— , » - -- - , 23 23 25н — 1 — 0, 2,и — v — О, г и + ZiV + 1 — 0. = 0. Жанром номограммы называется число кри- волинейных шкал. Номограммы нулевого жанра — с тремя прямолинейными шкалами, первого жанра — с одной криволинейной и двумя прямолинейными и т. д. В зависимости от номографического по- рядка и формы уравнения устанавливается жанр номограммы по следующей таблице: Порядок и каноническая форма уравнения 3-й порядок, 1-я форма . . . 3-й . 2-я . . . 3-й . 3-я 4-й . форма Коши . , 4-й , „ Кларка . , 5-й . ......... 6-й . ......... Жанр номограммы . ... 0, 2, 3 . ... 0, 2, 3 . . . . 2. 3 . . . I . . . . 3 ... 2 ... 3 Выбор типа номограммы и её построение. Основным элементом номограммы является шкала, т. е. линия, точки которой помечены значениями переменной. Уравнение прямолинейной шкалы y~f(z), уравнение криволинейной шкалы х — f(z), y — g(z). Кривая, на которой располагается шкала, называется базисом. Шкала, определяемая уравнением у ~ kz, называется равномерной шкалой,урав- 1.5 2 4 5 6 7 8 9 W Фаг. 183. пением у — k lg z — логарифмической (фиг. 188), у — - "-j—*- —проективной. Выбор той или иной шкалы определяет точность отсчёта и удобство номограммы. Для одного и того же типа уравнения часто можно бывает построить номограммы различных видов с различными шкалами. В за- висимости от характера функций, входящих в уравнение, следует выбирать вид номо- граммы, дающий наилучшее распределение делений на шкалах. Наивыгоднейшей шкалой является логарифмическая, дающая постоянную относительную погрешность. Шкалы, на кото- рых расстояние между соседними делениями (при постоянном интервале г) уменьшается с возрастанием z, называются сбегающи- мися, на которых это расстояние увеличи- вается — разбегающимися. Разбегаю- щиеся шкалы применять не следует. Номограммы нулевого жанра. 1. Номо- грамма с тремя параллельными ш к а л а м и д л я уравнения /3 = fl -f- /3- Уравнение геометрической связи, усматриваемое из чертежа (фиг. 189) .V2 — Уз _ з Уз— У! «1 Уравнения шкал Фиг. 189. При этом начала отсчёта шкал распола- гаются на одно прямой и at : а2 = Задавшись пределами изменения г., и г2, сле- дует выбрать масштабы k^ и /?2 и наметить точки О} и О2 с тем, чтобы рабочая часть номограммы удобно расположилась на чертеже. После этого находятся отрезки а± и а2 и строится третья шкала. Эта номограмма осо- бенно удобна для уравнений типа /t = /2 /», приводимого к предыдущему путём логариф- мирования. Если /! и /о—степенные функции, шкалы получаются логарифмическими. 2. Радиант пая номограмма для уравнения /3 — /, -f-/2. Шкалы располага- ются на лучах, выходящих из одной точки (фиг. 190). Радиусы связаны соотноше- ниями j^ sin яг sin 02 Sin Уравнения шкал d sin 03 _ k sin (at -j- aa) Выбирая углы ctj и a%, k, Cj и с2, можно до- биться наивыгоднейшего расположения шкал. Такая номограмма особенно удобна для изобра- . 1 1" . 1 жения формул Tfina — - = — -\- — . При этом шкалы становятся равномерными, если Г2 = k Sin ajig, { = k Sin 3. Z~n омограммадля уравнения вида /gsr/jfg. Две параллельмые, иротиво-
ГЛ. I] НОМОГРАФИЯ положно направленные шкалы пересекаются третьей, проходящей через их начала (фиг. 191). Уравнение геометрической связи rs/ I /X- * .//> Уравнения шкал Фиг. 191. Здесь ^ = _- 1 -t- «/з При построении задаются а также расположением масштабами k и шкал. 4. Треугольная номограмма для уравнения Д fa /s = 1- Шкалы имеют три точки пересечения, образующие треугольник (фиг. 192) со сторонами alt az, fl3- Уравнение геометрической связи Уравнения шкал _ fli fei Л «2^2/2 asfs Фиг. 192. •/3 Номограмма зависит от пяти произвольных параметров. Выбор того или иного типа номограммы за- висит от характера функций. Наиболее просты номограммы с параллельными шкалами, их следует особенно рекомендовать. Номограммы первого жанра. Номограмма с одной криволинейной и двумя прямолиней- ными шкалами изобра- жает уравнение 4-го по- рядка типа Кошн 4-1=0. Фиг. 193. 1. Номограмма первого жанра с параллельными шкалами. Уравнение геометрической связи (фиг. 193) Уз — У\ Уравнение шкал Vi = Уч — Ьъ /2 4- + ^2/3* Уз *1?з + Построение начинают с расположения пря- молинейных шкал, после чего, задаваясь пре- делами изменения Zj и z2, определяют постоян- ные. Криволинейная шкала может оказаться и между прямолинейными и вне этого промежутка;, чтобы она находилась в середине, следует: а) если /з и g% одного знака, &j и ?2 нужна брать одного знака, направление отсчёта Д и /2 одинаково; б) если /о и gs разных знаков, k^ и ?2 нужно брать также разных знаков, направле- ния отсчёта fi и /2 противоположны. 2. Номограмма с двумя пересе- кающимися шкалами. Возьмём шкалы пересекающимися под прямым углом (фиг. 194). Уравнение гео- метрической связи J + ~- — 1 = 0. Уравнения шкал /1 + ^1 ' Фиг. 194. /2 4- с2 ДЪ = !— «1/3 — Эту номограмму можно строить в косоуголь- ной координатной сетке по тем же уравнениям. Номограммы второго жанра. Наиболее изящные номограммы второго жанра получа- ются, если обе криволинейные шкалы распо- лагаются на общем базисе. Такие номограммы всегда можно построить для уравнения 3-го порядка, приведённого к одной из канонических форм. 1. Номограммы второго жанра на окружности: а) Уравнение вида /3 = /i/2- Расположим шкалу г3 на гори- зонтальном диаме- тре, шкалу z^ — на верхней полуок- ружности, шкалу z3 — на нижней (фиг. 195). Диаметр круга—D. Из подо- бия треугольников 013 и О'23 (O3)yl = (О'З) (—.уз) - (О,^2 - Фиг. 195. но ОЗ = *8, О'.3 = D — х3. (О /J = DA-J, (O'2;2=- = D(D — х2). Отсюда уравнение геометриче- ской связи •*3 У\ ^2 D — XS Уравнения шкал ХЧ — /3 + /8
276 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Вместо вычисления координат точек шкал гг "и г2 можно воспользоваться следующим графи- ческим построе- нием (фиг.196). На оси у от точки О вверх откла- дывается отрезок Dkifi, конец его соединяется пря- мой с точкой О'. Пересечение пря- мой с окружно- стью определяет точку с пометкой Z). Для построения фиг IQQ шкалы zz отрезок D&2/2 отклады- вается от точки О вниз. На фиг. 197 приведена номограмма этого типа для уравнения г>=0,12—-. к VCP Фиг. 197. б) Уравнение вица /3=/j4-/2 Шкалу z3 располагаем на касательной, шкалы Z] и г2 — на окружности (фиг. 198). Из подобия треугольников О/С и О'2С но ОС = Уравнение геометрической связи ^_^^2 , У± Уа Х2 *Г Уравнения шкал D Фиг. 199. Если у\ и у2 имеют одинаковые знаки, шка- лы г, и 22 расположатся на одной полуокруж- ности, чего и еле- . дует добиваться ' подходящим выбо- ром констант. Построение шкал 21 и 22 произ- водится следую- щим образом (фиг. 1У9). В точке О' проводится каса- тельная, параллель- ная шкале 23. На ней откладывается от точки О' отрезок D (kfi -f- c^). Конец от- резка соединяется с точкой О прямой, пересе- чение которой с окружностью определяет точку с пометкой z\. с) Уравнение вида /]Л/:! = Л-J-./2+/i бу- дет рассмотрено в разделе номограмм третьего жанра как пример применения общего метода. 2. Номограммы второго жанра на эллипсе. Изменяя масштаб вдоль одной из осей, можем превратить окружность в эл- липс. Если х, у — координаты шкал круговой номограммы, координаты шкал эллиптической номограммы х' = лг, у' — лу (л — отношение осей). 3. Номограммы второго жанра для уравнения 5-го порядка j i f /з — g\ Шкала z3 расположена на оси у, шка- лы z1 и z2 — криволинейные. Уравнение геоме- трической связи y*-.yj Х<) Х-\ >'з= -J-——j1-. -V2~^ Уравнения шкал 1 1 Если уравнение симметрично относитель- но гл и 22, т. е. если функции /1 и _/2, ^ и #2 одного вида, их шкалы располагаются на об- щем базисе. Номограммы третьего жанра. Номограм- ма из трёх криволинейных шкал является наиболее общим типом номограммы. Условие того, что три точки лежат на одной прямой: . 198. У» У» = 0.
ГЛ. I] НОМОГРАФИЯ 277 Если левая часть уравнения приведена к де- терминанту Массо /1. =0, то уравнения шкал получаются немедленно: Х1 — Л' JVl — §1 ' -Г2 = /2. Однако такая номограмма не всегда полу- чается удобной. Для её приспособления нужно ввести в уравнения шкал произвольные кон- станты. Умножая детерминант Массо на про- извольный постоянный детерминант и деля его строки на элементы последнего столбца, полу- чим эквивалентное уравнение того же типа. Уравнения шкал j 4- c2 X; = Из девяти постоянных существенны восемь; меняя их, можно менять расположение шкал и их градуировку. Обычно требуют, чтобы четыре точки шкал с заданными отметками поместились в четырёх точках чертежа. Если уравнение приведено к канонической форме, можно потребовать, чтобы две или три шкалы расположились на общем базисе. Уравнение 3-го номографического порядка может быть изображено номограммой, у кото- рой все три шкалы расположены на общем базисе. Это построение практической ценно- сти не имеет. Номограмма уравнения 3-го порядка ьида Приводя уравнение к виду определителя, получим /3- /3, 1 Шкалы л, и г2 располагаются на общем базисе; за базис можно принять любую кри- вую 2-го порядка: 1. Базис — гипербола. Уравнения шкал 3. Базис—эллипс. Получается из предыду- щей номограммы путём изменения масштаба в направлении одной из осей. Номограмма уравнения 4-го по- рядка типа Кларка Уравнение, записанное в виде определителя: 1, -Л- /? 1. -/2. / /з. ?в» 1 = 0. Шкалы 21! и z2 располагаются на общем базисе. Принимая за базис окружность, полу- чим о *1==~1+к" Шкала г3 располагается на криволинейном базисе, уравнение которого зависит от вида функций /з и gs. Номограмма уравнения 6-г о п о- рядка Л+ЛЛ+Л Уравнения шкал У2 = Проективное преобразование номограмм. Проективное преобразование плоскости д:, j> на плоскость х', у' определяется формулами .УЗ = 2. Базис — окружность. Уравнение шкал D При проективном преобразовании прямые сохраняются, конические сечения переходят в конические сечения. Применение его в но- мографии может иметь двоякую цель: 1) улучшение качества шкалы. Проектив- ным преобразованием можно достигнуть хоро- шей сбегаемости шкалы в нужном интервале изменения переменной; 2) наивыгоднейшее расположение шкал. Коэфициенты преобразования подбирают из условия, чтобы четыре точки, соответствую- щие крайним значениям переменных, разме- стились в вершинах прямоугольника.
278 «МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 Проективное преобразование может быть выполнено графическим построением. Номограммы со специальными индек- сами. Номограмма с криволинейным индексом. Применяя в качестве индекса кривую, вычерченную на листе прозрачной бумаги, и оставляя транспаранту две степени свободы, можно получить много новых типов номограмм, которые редко бывают удобны в пользовании, но могут быть положены в основу устройства счётных приборов (кривая сложе- ния Мемке, двухмерная счётная линейка Фи- шера). Эти номограммы распространения не получили. Циркульные номограммы Н. М. Герсеванова. Через точку гл (фиг. 200) про- водится окружность с центром на шкале 23. Пересечение окруж- ности со шкалой z.2 даёт ответ. Сущест- венно, чтобы 23, изо- бражаемое на шкале центров, было задано. Уравнения шкал Фиг. 200. Л'з = /3. Уз — S3- Каноническая форма уравнения Номограммы функций четырёх и более переменных Номограммы с немыми шкалами. Дано уравнение, связывающее четыре переменные Z2 *4 И Иногда возможно разделить переменные попарно, т. е. представить уравнение в виде Если для двух уравнений F1 = а и F^^=a можно построить номограммы так, что пере- менная а в каждой из номограмм будет иметь одинаковый базис и одинаковую градуировку шкалы, эти номограммы можно совместить. Пользование составной номограммой произ- водится следующим образом (фиг. 201). Заданы Zj, 2o, 23. Найти 24. Соединяя точки z^ 22 первой номограммы, находим точку на шка- ле а. Соединяя точку а с точкой % читаем результат на шкале z4. Шкала а не поме- чается и называется немой шкалой. Метод допускает обобщение на любое число пере- менных. Особенно номограммы такого типа для уравнений вида Л 4- /2.-t- /з -г • • • -f fn = О на параллельных шкалах или радиантные (фиг. 190). Номограммы с бинарными полями. Если уравнение можно привести к одной из кано- Фиг. 201. распространены *"•-. 202. нических форм, причём /3, gs, . . . являются функциями двух переменных za и z4, a /lt ft» • • • /2- ?2* • • • попрежнему функциями гг и z2, то расчёт номограммы может быть вы- полнен обычным способом. Для Zj и 23 полу- чаются две шкалы, координаты же л:3 и у3 оказываются зависящими от двух переменных. Давая z3 и z4 по- стоянные значе- ния, получим два семейства кривых, определяющих би- нарное поле пере- менных Z3, 24. ЕСЛИ задано, например, 73, 24 и 21? ищем точку z3, г4 бинар- ного поля, соеди- няем его с точкой шкалы Zj, читаем ответ на шкале z2 (фиг. 202). Если/, 2%, . . .9 _/2« JT2» • * • также суть функции двух переменных, полу- чаем номограмму с тремя бинарными полями для шести переменных. Номограммы с бинарными шкалами. При построении номограммы с бинарным полем может оказаться, что координаты точек би- нарного поля ;с3 и З'з связаны линейным соотно- шением ах3 -г Ьу3 + с ~ 0. В частном случае л:3 или у3 постоянно. Бинарное поле превращается в прямолинейную шкалу а — у (z3, 24j. Пристраиваем к этой шкале сетчатую номограмму таким ?/____^__________ образом, что ли- нии а пересекают шкалу а. На фиг. 203 линии а = const пе рпенди кул я р н ы шкале, переменная лг3 откладывается на оси, перпенди- кулярной к шкале, линии z3 --- const параллельны шка- ле а, линии z4 — = const -некото- рые кривые. Номо- грамма может со- держать несколько бинарных шкал. Если в результате разделения переменных уравнение /•", (z1; z2)=a может быть изображено номограммой из выравненных точек, а уравнение F^(z,^ z4) —а не может, или же шкала для а получается другой, всегда можно изобразить второе уравнение сетчатой номограммой и получить номограмму с бинар- ной шкалой. Номограмма с крестообразным транс- парантом для уравнения типа /2 ~ /1 _ g4 — JT3 й —ft /4 -h ' Уравнение геометрической связи (фиг. 204) фнг 203
гл. СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ 279 Уравнения шкал •*! — ^2^1 4- С2< Фиг. 204. Номограммы с параллельными индек- сами. Соединяя прямой (фиг. 205) пометки, соответствующие заданным Zj и г?, проводим Фиг. 205. параллельную через точку г3. Пересечение её со шкалой 24 даёт ответ. Уравнение геометрической связи ХЧ — •*! А — -Г3 Этой номограммой изображается уравнение того же типа, что и номограммой с кресто- образным транспарантом. Уравнения шкал k\ Si Циркульные номограммы. Введением би- нарных шкал, бинарных полей и немых шкал циркульные номограммы обобщаются на лю- бое число переменных. • Номограммы Н. М. Герсеванова для непрерывного суммирования. Для нахо- ждения суммы А=л где одна и та же функция вычисляется при разных значениях переменной, применяется номограмма, изображённая на фиг. 206. Две па- раллельные шкалы, находящиеся на произволь- ном расстоянии, градуируются от общего пер- пендикуляра симметрично влево и вправо. Ура- внение верхней шкалы х = ^ -/(г), уравнение Фиг. 206. нижней шкалы у — ^fc 5. Ставим ножку циркуля в точку Й1, соответствующую^, делая засечку через точку О, получим точку иг, причём \>i — 2*i — / (г,). Ставим ножку циркуля в точку Ь2, соответствующую г2, делая засечку через точку «i, получим отрезок yz — 2х2 -f- y\ ~ --~f(zi) -н/(г2) и т. д. Таким образом, беря попеременные отсчёты на левой и правой половинах симметричных шкал, можем про- должать процесс суммирования непрерывно. СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ* ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ВЕЛИЧИНЫ 1. В технических расчётах необходимо поль- зоваться правилами, установленными теорией вероятностен, во всех тех случаях, когда дело касается массовых явлений, относящихся к случайным событиям или случайным вели- чинам. Примеры случайных событий: полу- чение размера детали в пределах поля допуска или вне его (т. е. годной или бракованной); получение размеров детали в заданных гра- ницах; получение вызова в данный отрезок времени на коммутаторе телефонной станции или на другом распределительном устройстве; попадание или непопадание в цель при стрельбе, бомбометании и т. п. 11римеры случайных величин: от- клонение размера изготовленной детали от номинала; число бракованных деталей в партии; число вызовов в единицу времени на комму- таторе; число попаданий в цель из серии выстрелов; отклонение точки попадания от центра цели; ошибки измерений. Во многих случаях правила теории веро- ятностей приводят к удовлетворительным результатам и тогда, когда рассматриваемое явление не является массовым, но относится к категории случайных. Получаемые в этих случаях результаты следует рассматривать как приближённые, степень точности которых увеличивается по мере увеличения числа на- блюдений явления. Случайные события 2. Основной числовой характеристикой случайного события является вероятность его появления. Литературу см. на стр. 321»
280 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Если возможные результаты случайного яв- ления можно разделить на конечное число п равновозможных, единственновозможных и не- совместных, т е. взаимно исключающих друг друга, случаев, из которых т случаев благо- приятствует рассматриваемому событию А, то вероятность Р (А) появления последнего вы- числяется, как отношение числа благоприятных случаев к общему числу их: Случаи называются также иногда шансами, статочностями и т. п. Пример 1. В партии в 50 деталей, поступивших на сборку, имеется 10 деталей с отклонением 0,1 от номинала, 20 деталей с отклонением 0,15, 15 деталей с отклонением 0,2 и 5 деталей с отклонением 0,25. Необходимое качест- во сочленения при сборке без пригонки получается, если размер взятой детали не менее 0,15 и не более 0,2 отли- чается от номинала. Найти вероятность события А, со- стоящего в том, что при детали, взятой наудачу из пар- тии, сборка будет произведена без пригонки. При взятии детали наудачу равновозможным является взятие любой из 50 деталей. Отсюда общее число случаев, удовлетво- ряющих перечисленным выше условиям равновозможно- сти, единственновозможности и несовместности, равно 50; число случаев, благоприятствующих сборке без пригон- ки, — 35 B0 деталей с отклонением 0,15 и 15 деталей с от- ОР *7 клонением 0,2). Следовательно, Р (А) = .-™ = — . оО 1U Если имеется бесконечное множество воз- можных случаев, но всей совокупности их (полю событий) может быть дана количественная характеристика (в некоторых определённых мерах длины, площади и т. п.) в виде значе- ния 6, а части этой совокупности, благоприят- ствующей рассматриваемому событию А, может быть дана аналогичная характеристика (в тех же мерах) в виде значениям и, если, кроме то- го, все элементы поля в вероятностном отно- шении одинаковы, то вероятность появления события А Пример 2. Опытом установлено, что при производстве некоторой разметочной операции разметчик наносит раз- меточную точку в пределах круга диаметром 1 мм, при- чём положение точки в любом месте круга оказывается равновероятным. Найти вероятность события А — нахо- ждения точьи в пределах операционного допуска ± 0,2 по одной координатной оси и ± 0,4 по другой координатной оси. Количественной характеристикой всего поля событий является площадь круга рассеяния разметочных точек, равная 5 • —— — 0,78 мм*. Количественной характеристи- 4 кой, благоприятствующей рассматриваемому событию, является площадь прямоугольника л' = 0,4-0,8 — 0,32 мм". Отсюда = 0.41. Событие, которому благоприятствуют все п возможных случаев или которому благоприят- ствует всё поле, имеющее меру S, называется достоверным. Вероятность достоверного события равна единице. Событие, которому не благоприятствует ни один из п возможных случаев (т = 0), или ко- торому соответствует значение 5 = 0, назы- вается" невозможным. Вероятность невоз- можного события равна нулю. Таким образом вероятность случайного со- бытия измеряется отвлечённой правильной дро- бью, могущей в общем случае принимать лю- бое значение от нуля до единицы включительно. 3. Несовместные случайные события, сумма вероятностей которых равна единице, соста- вляют полную группу событий. Если полная группа состоит из двух случай- ных событий, то такие события называются противопол о ж н ы м и . Количественной характеристикой полной группы случайных событий является распреде- ление вероятностей событий, составляющих группу (табл. 12). Таблица 12 События Вероят- ности л, ™ А, Р(А3) А, ,Л, *. «., п Пример 3. П\сть при проведении некоторого испы- тания возможно только одно из двух событий: появление или непоявление события А. Вероятность появления со- бытия А вычислена и оказалась равной Р (А) = —? . Тогда при проведении испытания один раз полная груп- па событий образуется из двух событий: появление со- бытия А и противоположное ему событие (непоявление А), которое обозначим через В. Здесь Р (А) + Р (В) = = ~2 + -2=1- Если теперь испытание повторяется несколько раз, например 5, причём при каждом испытании Р (А) и Р (В) остаются неизменными, то можно составить другую полную группу событий, состоящую из следую- щих шести событий: @) непоявление события А ни од- ного раза, A) появление его один раз из пяти, B) два раза из пяти, (Г<) три раза, D) четыре раза и, наконец, E) появление его все пять раз из пяти. Соответствующие вероятности обозначим Р (К), где А'=0, 1, 2, 3, 4. 5. Здесь должно быть: Р @) + Р A) -4- Р B) + Р C) + + Р D) + Р E)=Ь Значения вероятностей каждого из указанных шести событий могут быть вычислены (см. ни- же пример 11), и тогда распределение вероятностей со- бытий К (появление К раз события А) может быть запи- сано в следующем виде (табл. 13): Таблица 13 А: Р(А-) 0 '/и 1 5/м 2 /3J 3 10/ /32 4 5/зз 5 5 2Р^™32 = 1 А=0 Графическое изображение данного распределения имеется на фиг. 215, я (см. ниже). 4. При наблюдении на практике за появле- нием случайного события А вместо вероятно- сти Р (А) определяется частость W (А) его появления, равная отношению числа К по- явлений события к числу N проведённых ис- пытаний, при которых это событие могло по- явиться, т. е. Частость W (А) называют также эмпири- ческой, или статистической, вероятностью, про- тивопоставляя это название вероятности Р (А), которую тогда называют теоретической, или математической, вероятностью. Частость W (А) является случайным про- явлением основной, присущей данному явле- нию закономерности, характеризуемой веро- ятностью Р(А). По мере увеличения числа ис- пытаний частость со всё большей точностью выражает вероятность (см. закон больших чи- сел, стр. 290).
ГЛ. 1] СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ 281 Случайные величины 5. Случайные величины встречаются в ос- новном двух типов: I) дискретные — мо- гущие принимать отдельные изолированные значения и не могущие принимать значений, промежуточных между ними; 2) непрерыв- ные — могущие принимать в установленном интервале любое промежуточное значение; этих возможных значений в пределах интер- вала имеется бесконечное множество. Дискретными случайными величинами из приме- ров, приведённых выше, являются: число бракованных деталей в партии @, 1,2,.. .); число вызовов в единицу времени на коммутаторе телефонной станции @, 1,2,...); число попаданий в цель при производстве серии из N выстрелов (О, 1, 2, . . . , N). Непрерывными случайными величинами из приме- ров, приведённых выше, являются: отклонение размера изготовленной детали от номинала; отклонение точки попадания- от центра цели. Основными количественными характери- стиками дискретной случайной величины явля- ются: область значений величины (от A"min Д° *тах) и распределение веро- ятностей всех возможных значений вели- чины внутри этой области, задаваемое в виде таблицы (см. табл. 14). Таблица 14 *l *"» xl «"> X, M xn-\ "*"-" X,, *..> 2*ч>-1 Функция р (Xj) называется законом распределения дискретной случайной ве- личины. Графические изображения некото- рых таких законов распределения см. ниже на фиг. 215 и 216. Основными количественными характеристи- ками непрерывной случайной величины X является область значений величины (от Xmin Д0 *тах^ и ПЛОТНОСТЬ ВСрОЯТ- н о с т и 9 (х) внутри этой области. Плотность ве- роятности ср (х) есть предел отношения вероят- ности того, что величина X имеет значения в интервале (х, х -f- &х) к длине &х интервала, когда ДАТ стремится к нулю: = lim Плотность вероятности <р(лг) задаётся обычно в виде аналитического выражения у(х), как функции jc, или графически в виде кривой, на- зываемой кривой распределения слу- чайной величины (см. ниже фиг. 217—224 ти- пичных кривых распределения). Площадь, ограниченная кривой распределе- ния и осью абсцисс, равна единице, т. е. + СО В общем случае это достигается нормирова- нием кривой распределения, заключающемся в соответственном подборе коэфициента про- порциональности в выражении для <р (х). Единица измерения <р (х) является обратной величиной единицы измерения величины х. Плотность вероятности у (х) называется также диференциальным законом распределения (или просто законом рас- пределения) непрерывной случайной величины X, диференциальной функцией распределения (или просто функцией распределения) вели- чины X. о'. Вместо законов распределения р (х{) или -f (х), исчерпывающей количественной характе- ристикой случайной величины может служить также интегральная функция рас- пределения F(x). Интегральная функция распределения есть вероятность того, что случайная величина X имеет значения, меньшие заданного значения л": Интегральная функция распределения F (х) называется также интегральным законом рас- пределения случайной величины. Графики функций F (х) для некоторых законов распре- деления даны ниже (фиг. 211 и 219, б). Функция F (х) изменяется от нуля до еди- ницы. Так, если имеем область значений вели- чины X, при которых ср (х) не равно нулю, от а до Ь, то F(x) = 0 при л" ^ о, F(x) = 1 при х ^ Ь. Между функциями F(x),p(xi) и ср(д;) имеют место соотношения: а) для дискретных случайных величин p(xt) = F( при этом х1—1 <^х' ^ б) для непрерывных случайных величин V(x)=F'(x) = dF(x) dx 7. При наблюдении или измерении на прак- тике дискретной случайной величины для ха- рактеристики её служит таблица распределе- ния частостей W(.r,-), аналогичная приведённой выше таблице распределения вероятностей. Функция W(x{) называется практическим рас- пределением дискретной случайной величины. Каждое из значений W(Xg) вычисляется по формуле где NI — число наблюдённых значений х;; N — число всех наблюдений. При наблюдении или измерении на прак- тике непрерывной случайной величины полу- ченный статистический материал обрабаты- вается путём группировки всех полученных значений по нескольким интервалам, на кото- рые разбивается вся область полученных зна- чений. Числа значений величины, приходя-
282 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I щихся на каждый интервал, называются ч а- стотами по интервалам. Количество интервалов берётся обычно по- рядка 10—15, а ширина всех интервалов—оди- наковой. Составленная таким путём таблица частот называется статистическим, или эмпирическим, распределением. Для графического изображения статисти- ческого распределения применяется построе- ние гистограмм и полигонов распределения, а также ступенчатых интегральных кривых и огив. Первые два могут сопоставляться с теоре- тической кривой распределения [с кривой ди- ференциального закона распределения со (л-)], последние два — с теоретической кривой ин- тегральной функции распределения F(x). Гистограмма распределения (фиг. 207) составляется из прямоугольников, основания 0.2 800 в.О? &0е> Фиг. 207. которых суть отрезки, изображающие интер- валы, а площади пропорциональны числам значений случайной величины, приходящимся на данный интервал. Если ширина всех интер- валов одинакова, то высоты прямоугольников будут пропорциональны числам значений в ка- ждом интервале. Полигон распределения (фиг. 208) отличается от гистограммы тем, что в середине каждого из интервалов, ширина которых 8,00 8.02 8.0ii 8.06 8.08 8.10 Фиг. 208. должна быть здесь обязательно одинаковой, строятся ординаты, пропорциональные числам значений величины в каждом из интервалов. Вершины последовательных ординат соединя- ются отрезками прямых, образующих ломаную линию. Последнюю называют также практи- ческой кривой распределения. Полигон рас- пределения является условным изображением, так как наблюдённые значения, относящиеся ко всему интервалу, отнесены в нём к сере- дине интервала; соответственная ордината на- зывается „нагруженной". Ступенчатая интегральная кривая, а также и огива представляют собой кривые накоплен- ных частот. Ступенчатая интегральная кри- вая (фиг. 209; составляется из горизонталь- 8,0? $.06 8.06 Фиг. 209. ных участков, ширина каждого из которых равна ширине соответствующего интервала, а высота (ордината) равна частоте данного интервала, сложенной с частотами всех интер- валов, расположенных слева от него. Ступенчатая кривая может строиться и без разбивки на интервалы, как график возраста- ющей функции S(x), где х—значение случай- ной величины, a S (х) — общая частота всех значений величин, меньших чем х. Такая функ- ция называется эмпирической функцией рас- пределения по Мизесу. Огива (фиг. 210) строится в виде лома- ной линии, соединяющей точки, абсциссы ко- ч.оо $07 am* Фиг. 210. торых соответствуют границам интервалов, а ординаты равны сумме частот всех интерва- лов, расположенных слева от каждой границы. Разность между максимальным и минималь- ным значениями случайной величины в прак- тическом распределении (jrmax— xmin) назы- вается размахом варьирования, или широтой распределения. 8. При двухмерном рассеивании в техни- ческих приложениях встречаются главным об- разом непрерывные случайные величины. Основными количественными характеристи- ками двухмерного рассеивания являются область значений системы двух случайных ве личин (х, у в прямоугольной системе коорди- нат; г, б в полярной системе координат) и плотность вероятности <р (х, у) или -f (r, 6) внутри данной области. Функции ср(>г, у) и ср(г, В) определяют так называемую поверхность распределения.
ГЛ. 1] СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ 283 Объём, ограниченный поверхностью рас- пределения и координатной плоскостью (х, у), должен быть равен единице, т. е. Таблица 15 -)-оо +00 ! i — CO —OO , У) что достигается нормированием поверхности распределения. Единица измерения <р (х, у) является величиной, обратной произведению единиц измерения величин х и у. При трёхмерном рассеивании в технических приложениях встречаются только непрерывные случайные величины. Основными количественными характеристи- ками трёхмерного рассеивания являются: область значений системы трёх случайных величин (х,yt z—при прямоугольной системе координат, г, 0, if) — при полярной системе ко- ординат) и плотность вероятности <р (х, у, z) или Ф (г, 6, -У)) внутри данной области. Если величины х и у при двухмерном рассеивании и величины х, у, z при трёхмер- ном рассеивании взаимно независимы, то всё сказанное выше и дальше в отношении плот- ности вероятности ср (х) при одномерном рас- сеивании можно отнести и к плотностям веро- ятности ?! (х), <?2 СУ). <Рз B). произведения кото- рых дают -•? (х, у) или rf (х, у, г). Вероятностные характеристики 9. При выполнении расчётов, связанных со случайными величинами, большей частью про- изводятся операции не с указанными выше функциями F(x), р (х;), ф (х) и т. д., а с другими вероятностными характеристиками. Последние служат главным образом для характеристики: а) центра группирования, около которого в основном группируются значения случайной величины; б) рассеяния значений относительно центра группирования. Центр группирования называют также центром распределения и центром рассеивания. Числовой характеристикой центра группи- рования является среднее значение/: (х) случайной величины: а) для дискретных случайных величин ЕС*) =2 xip(xt); б) для непрерывных случайных величин +00 Е (х} = f х 9 (х) dx. \) Среднее значение Е (х) называют также математическим ожиданием с л у - ч а и н о и величин ы; вместо Е (х) для него часто применяют обозначения: М(х), М. О., х, а. Среднее значение постоянной (неслучайной) величины С равно самой постоянной, т. е. Е(С) = С. Пример 4. В табл. 15 приводим вычисление среднего значения Е(х) по данным примера 3. 0 i ! 2; 3 ll Основной числовой характеристикой рас- сеяния является дисперсия D(x) случайной величины: а) для дискретных случайных величин б) для непрерывных случайных величин -(-со D (х) = [х—Е(х)]* т (х) dx. Вычисление дисперсии удобно производить также по формулам -f со D(x)= Дисперсия постоянной (неслучайной) вели- чины С равна нулю, т. е. D(C) = 0. Ещё большее значение имеет другая веро- ятностная характеристика, непосредственно связанная с дисперсией, а именно а — сред- нее квадрат и ческое отклонение от центра группирования: а) для дискретных случайных величин б) для непрерывных случайных величин (х) = lx-Е (х Среднее квадратическое отклонение иногда называют также стандартным отклонением, стандартом, штандартом и т. д.; вместо а (х) часто пользуются обозначением ах . Отношение среднего квадратического от- клонения а (л) к среднему значению Е (х) на- зывается коэфициентом изменчи- вости или коэфициентом вариа- ции V. В отношении величин Е (х) и D(x) можно использовать следующую весьма наглядную механическую аналогию. Если представить себе, что значения х обозначают координаты материальных точек, расположенных вдоль осп, а значения р (х) [или q> (х)] обозначают массы этих точек (или плотность материальной линии), то Е(х) обозначает координату центра массы
284 МАТЕМАТИКА [РАЗД. ! системы точек (или материальной линии), a D(x)— соответствующий момент инерции. Пример 5. В табл. 16 приводим вычисление дисперсии D (л) и среднего квадратического отклонения од. по данным примера 3. Таблица 16 *i 0 1 2 3 4 5 1 a ХГ 0 1 4 9 16 25 P(*,) V» /32 l°/32 6/32 V» /• =1 -i,- P(x{) 0 5/32 ао/за 30/за 6/за / = 2,5 ^-Р(.гг.) 0 5/аа 40/ /зз "/и */» ?'^-« Л С*) = 2 *? ^V ~" (Ж)]2 = 7>5 - 2 f2b як 1,12. 10. Среднее значение Ь(х) и дисперсия D(x) представляют собой частные случаи более об- щих характеристик vfe случайной величины, на- зываемых моментами Л-го порядка: а) для дискретных величин V = ~J б) для непрерывных величин -|-00 Моменты vft, вычисленные при произвольном начале отсчёта величины х, называются н е- центральными. Среднее значение Е(х) есть нецентральный момент первого порядка <*=!)• Моменты fi^' вычисляемые при взятии за начало отсчёта центра группирования Е(х), называются центральными: i +00 = I [л Дисперсия есть центральный момент второго порядка (k — 2). Центральные моменты связаны с нецен- тральными соотношениями: 2 = V~ 3 ~ 4 V2 ^ i 11. Вместо среднего значения ?(л) или в дополнение к нему для характеристики средней части области значений случайной величины используются иногда мода и ме- диана. Модой называется значение случайной величины, имеющее наибольшую вероятность у дискретной величины или наибольшую плот- ность вероятности у непрерывной величины. Мода является также наивероятнейшим зна- чением. Если кривая распределения имеет один максимум (фиг. 219, а. 220 и др.), то значение величины, отвечающей этому максимуму, и является модой. Такая кривая называется одно модально и. Если кривая распреде- ления имеет несколько максимумов, то модой является значение, отвечающее наибольшемv максимуму. Если кривая распределения имеет два или более одинаковых максимума (фиг. 214, а), то такая кривая называется двухмодальной или многомодальной. Если же максимумы резко выражены, но различны по величине, то та- кая кривая называется двухвершинной или многовершинной. Если в центральной части кривой распределения имеется минимум, по обе стороны от которого происходит непрерь!в- ное возрастание кривой до границ области зна- чений случайной величины (фиг. 212), то такая кривая называется антимодальной. Если кривая распределения является моно- тонно возрастающей или монотонно убыва- ющей во всей области значений случайной величины, то модой является одно из значе- ний величины на краю области; в этом случае пользоваться модой как характеристикой сред- ней области значений случайной величины нельзя. Медианой непрерывной случайной ве- личины (х =Ме) называется значение, удовле творяющее условию: вероятность значений х, меньших Me, равна вероятности значений х, больших Me, т. е. Ale -co с (х) dx = <}• (х) dx = Для дискретной случайной величины, могу- щей принимать п возможных значений, в ка- честве медианы Me может быть принято: 1) значение, промежуточное между х-п и — в случае, когда имеет место условие (а) 2) значение Лот — в случае, когда имеют место условия т—1 га (b) Медиана называется ещё иногда срединным значением. 12. Вместо дисперсии D (х) и среднего квадратического отклонения огл. или в дополне- ние к ним для характеристики рассеяния слу- чайной величины используются ещё среднее арифметическое отклонение, вероятное откло- нение, мера точности и практически-предель- ное отклонение.
ГЛ. 1] СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ 285 +СО Среднее арифметическое от- клонение d случайной величины х — Е (х) у (х\ dx Из формул видно, что среднее арифме- тическое отклонение является абсолют- н ы м центральным моментом первого поряд- ка, так как в формуле берутся абсолютные значения величин отклонений. Более точным поэтому, хотя и менее рас- пространённым, названием среднего арифме- тического отклонения является среднее абсо- лютное отклонение. Иногда его называют также линейным отклонением. Вероятным отклонением г непре- рывной случайной величины х называется от- клонение от медианы A/If, удовлетворяющее условию: вероятность отклонений, меньших его по абсолютной величине, равна вероятно сти отклонений, больших его по абсолютной величине, т. с. Me-г •+ (x) dx + \ <р (x) dx = з Ме+г Ме+г = J ч(х)*х= 2 . Me— r При дискретной случайной величине усло- вия, определяющие вероятное отклонение г, могут быть даны в виде, аналогичном усло- виям определения медианы дискретной слу- чайной величины. Все значения этой величи- ны следует занумеровать в порядке возра- стания абсолютной величины отклонений их от медианы \Х} — Ме\, после чего в качестве вероятного отклонения г может быть принято: 1) значение, промежуточное между хт — Ме\ и |jr/n+i — Ме\ — в случае, когда имеет место условие (а); 2) значение \хт — Ме\ — в случае, когда имеют место условия (Ь). Вероятное отклонение г называют также срединным, или медианным, и обозначают через Я, В. О., Вд, Вб. Мерой точности Л называется приме- няемая для закона Гаусса (см. ниже) характе- ристика рассеяния, связанная определёнными соотношениями с указанными выше отклоне- ниями с, d и г. Практически предельным от- клонением g случайной величины х назы- вается такое отклонение от центра группиро- вания, за пределами которого по обе стороны от центра находятся отклонения, вероятность появления которых практически пренебрежимо мала, т. е. имеет место условие - Е (х) О, 1 ? | или условие —, оо \ ч (x Jx + f ?,(л-) dx ^ 0. J ц) Практически предельное отклонение обычно выражают в долях среднего квадратического отклонения а или в долях вероятного откло- нения г и характеризуют вероятностью выхода отклонения за принятые пределы. При заданном законе распределения между перечисленными выше отклонениями, т. е. сред- ним квадратическим я, средним арифметиче- ским d, вероятным г, мерой точности h и прак- тически предельным ?, имеются вполне опре- делённые соотношения. Так, при законе Гаусса (см. ниже), весьма распространённом в техни- ческих приложениях, соотношения между ука- занными отклонениями, а также мерой точно- сти следующие: d v* и =• —-_ ; 0,798з, в = = ——7=^Г 0,675а, а = 1,253d. :0,8i5d, l,482r, Й = 1 0,707 0.564 0,477 Здесь р = 0,476936 . . . Для практически предельного отклонения при законе Гаусса обычно принимают значе- ние с — За, соответствующее вероятности Р(|л:| <|?|) = 0,9973, т. е. 0,27% выхода отклоне- ний за пределы ± ? (если Е(х) — 0). 13. Для сопоставления кривой распределе- ния случайной величины с кривой распределе- ния по закону Гаусса (см. ниже) используются центральные моменты. Они же используются для определения параметров распределений, отличающихся от нормального. Симметричные кривые распределения име- ют центральные моменты (см. стр. 281) нечёт- ного порядка равными нулю. Мерой асимметричности кривой распреде- ления принимается величина S^, называемая асимметрией (косостью, скошенностью"» у Асимметрия положительна, если мода одно- вершинной кривой распределения, мало укло- няющейся от кривой Гаусса, находится вле- во от центра группирования, и отрицательна, если мода находится вправо от него. Для сим- метричных кривых распределения и, в частно- сти, для кривой Гаусса асимметрия S^ = 0. Для характеристики несимметричности рас- пределения отклонений случайной величины относительно заданного поля (например, отно- сительно поля допуска размеров детали) при- меняется коэфициент относитель- ной асимметрии
286 МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 здесь 6 — половина абсолютной величины заданного поля; Д0 — координата середины заданного поля; Е(х) — среднее значение (центр группирования) случайной величины х. Мерой крутости кривой распределения при- нимается величина Е^, называемая эксцес- сом: Эксцесс ЕЬ равен нулю для кривой распре- деления по закону Гаусса. Эксцесс Е^ положи- телен, если одномодальная кривая распреде- ления, мало уклоняющаяся от кривой Гаусса, более островершинна,чем кривая закона Гаусса. Эксцесс ЕЪ отрицателен, если такого же рода кривая распределения более плосковершинна, чем кривая закона Гаусса. Эксцесс ЕЬ называют также куртозиу- с о м, а кривые распределения при Е ^ = 0 — мезокуртическими, при Е^>0 — лептокурти- ческими, при ЕЬ<О — платикуртическими. Для характеристики рассеяния отклонений случайной величины в пределах заданного поля (например, поля допуска размера детали) при- меняются величина относительного среднего квадратического отклонения X и коэфициент относительного рассеяния k. Относительное среднее квадра- тическое о т к л он ени е X равно 14. Для характеристики степени зависимости между случайными событиями и случайными величинами служит к о э ф и ци е н т корреля- ции/?. Коэфициент корреляции между случайными событиями А и В вычисляется по формуле Р(АВ)-Р(А)Р(В)_ R __ УР(А)[1-Р(А)\Р(В)[1 ~ здесь Р(АВ) — вероятность того, что события А и В произойдут совместно. Для независимых случайных событий /?АВ ~ 0. Если появление события А влечёт за собой появление события В и вероятности появления их одинаковы, то RAB = 4-1. Если же появление события А влечёт за собой не- появление В и вероятность появления А равна вероятности непоявления 8, то RAB — — I- Область значений коэфициента корреляции RAB для зависимых событий: Коэфициент корреляции между случайными величинами х и у: " YD(x)D(y) _ E(xy)-E(x)E(y) где 8 — половина абсолютной величины задан- ного поля. Коэфициент относительногорас- сеяния k служит для сопоставления харак- тера рассеяния при рассматриваемом законе распределения с характером рассеяния при некотором другом законе. Он равен отноше- нию величин AJ- —для рассматриваемого закона распределения и лй — для закона распределе- ния, относительно которого производится со- поставление: *-?• Aft Большею частью А? принимается равным l/s, что соответствует закону распределения Гаусса при практически предельном откло- нении ? = За, т. е. при 0,27% вероятности вы- хода за пределы поля. Тогда k = ЗА, = 3 -J- • Для распределения по закону Гаусса коэ- фициент относительного рассеяния k равен / , 1 \ единице при Ад = -— ; для распределении, \ <-> ! более островершинных, чем гауссово, значения &<1; для распределений, более плосковершин- ных, значения k>\ (при одномодальных кри- вых); для распределений антимодальных значе- ния k — около 2; в предельном случае дискрет- ного распределения на краях заданного поля / 1 \* ' значение k равно 3 при Xft = -»- 1 . \ й I * Подробнее о коэфициентах относительной асимме- трии « и относительного рассеяния k см. Н. А. Боро- да ч е в, Обоснования методики расчёта допусков и ошибок кинематических цепей, изд. Академии Наук СССР, 1943, где соответственно для непрерывных и ди скретных случайных величин -j-oo-)-oo Е (ху) = \ \ хуъ (х,у) dx dy, Е(ху) - Для независимых случайных величин Rx, у — = 0. Обратного заключения о независимости случайных величин, если Rx<y=.0, делать нельзя. Для величин, связанных линейной функцио- нальной зависимостью^ — Ах -\- С, коэфициент корреляции равен -f- 1, если А > 0, и — 1 при А < 0. ДЕЙСТВИЯ НАД ВЕРОЯТНОСТЯМИ И ВЕРОЯТНОСТНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ (ТЕОРЕМЫ И РАСЧЁТНЫЕ ФОРМУЛЫ) Теоремы сложения и умножения вероятностей 15. Теорема сложения. Вероятность появления какого-либо одного (схема „или- или") из нескольких несовместных случайных событий, входящих в одну полную группу, равна сумме вероятностей этих событий. Пусть га несовместных событий А\, Л2. . . ., Ап образуют полную группу, т. е. Р(А\)-\- + P(AZ) + . . . + Р(Ап) = 1- Тогда вероятность того, что произойдёт или событие Аъ или событие Л2. - .., или событие А^ (&<л). равна Р (или Alt или А2, . . . , или Ak) = P(Ai).
ГЛ. 1] СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ 287 Пример 6. Для условий примера 3 вероятность появ- ления события не менее 3 раз Р(А>3) = Р (К = 3) + Р (К = 4) + 16. Н е з а в и с и м ы м и случайными собы- тиями называются такие события, вероятности которых не зависят от появления или непо- явления других событий. Независимыми случайными величина- ми называются такие величины, вероятности (или плотности вероятности) значений кото- рых не зависят от того, какие значения полу- чили другие случайные величины. Первая теорема умножения. Ве- роятность совместного появления нескольких независимых событий (схема „и-и") равна произведению вероятностей этих событий: Р (и Л„ и А». . ., и Лй) = Пример 7. Вероятность получения брака при первой операции обработки детали равна 1°/0; при второй равна 3% и при третьей равна 2°/0. Найти вероятность полу- чения годной детали при производстве контроля сразу после трёх операций и при независимости получения брака на каждой операции. Вероятности получения год- ной детали после соответственных операций здесь будут равны P(A,)=0,99, Р (А,) = 0,97, Р (А,) =0,98. Искомая вероятность получается по первой теореме умножения: Р (и А„ и А-,. и Л,) = 0,99 • 0,97 • 0,98 = - 0,941094 ?^; 0,94. Плотность вероятности <f (x, у) при двух- мерном рассеивании независимых непрерыв- ных случайных величин х и v равна произ- ведению плотностей вероятности <fi(x) и ®z(y)'. Аналогично для дискретных величин 17. Условной вероятностью события А на- зывается вероятность его, вычисленная в пред- положении, что произошло некоторое другое событие В. Обозначается она Р(А \ В), а также Р(А)В. Если события А и В независимы, то Р(А\В) = Р(А). Условная вероятность вычи- сляется по формуле Пример 8. В механизм входят две детали по одному чертежу. При изготовлении деталей часть их получается с отклонениями от номинала в меньшую сторону, часть с отклонениями в большую сторону. Правильное функци- онирование механизма нарушается, если при сборке его будут поставлены обе детали, большие номинала. У сборщика остался запас в 10 деталей, из которых 7 меньше номинала и 3 больше номинала. Найти веро- ятность неправильного функционирования данного экзем- пляра механизма, если сборщик и первую и вторую деталь берёт наудачу. Вероятность того, что первая деталь будет больше 2 номинала, равна Р (А,) = —. Вероятность того, что вто- рая деталь будет больше номинала при условии, что первая деталь тоже оказалась больше номинала, рав- 2 _ I ^> на Р(Л2|А,) = —-——---—. Искомая вероятность полу- Ю — 1 У чается по второй теореме умножения: Р(и А, и А3) = -.?. JL - J. ~ 10 9 ~ 15' Формулы условных вероятностей 18. Если событие А заключается в появле- нии одного из п несовместных событий Л,-, каждое из которых зависит от соответствую- щего события Bf, входящего в полную группу несовместных событий i=l — 1 , то ве- роятность события Л вычисляется по муле полной вероятности: фор- Формула полной вероятности объединяет вторую теорему умножения с теоремой сло- жения. Пример Р. При условиях примера 8 определить ве- роятность несоблюдения при сборке технических усло- вии, если последние нарушаются и при постановке обеих деталей, больших номинала (заедание), и при постановке обеих деталей, меньших номинала (большой люфт). Событиями В, и B.j здесь являются взятие пер- вой детали большей или же меньшей номинала 3 7 Р {5,)=—-, Р(Я,)=^- . Вероятность полной группы Р(В) = Р (В,) + Р(Я.) =1. Событиями А, и А,, являются здесь нарушения техни- ческих условий из-за "взятия второй детали с отклоне- ниями того же знака, что и у первой; вероятность их находится по второй теореме умножения Отсюда но формуле полной вероятности Р(А) = Р(В,)Р(А1\В1)+Р(В3)Р(А3\В3) = . где Р(АВ) — Р(н А и В) есть вероятность совместного появления событий А и В. Эта формула есть следствие второй теоре- мы умножения, формулировка которой даётся в общем виде. Вторая теорема умножения. Ве- роятность совместного появления нескольких зависимых событий равна произведению ве- роятности одного из них на условные вероят- ности всех остальных; Р( и Л, и Л2---и Ak) = = Я(Л1)Я(Л?|Л,)/>(Л8|Л1, Л2).. 19. Если событие А может произойти в силу осуществления одного из условий Н„ вероятности которых P(Hi), а условные ве- роятности события А при осуществлении условия Hi равны Р (А)н. , то при появлении события А можно определить вероятность осуществления условия HI по формуле Б е и е с а *: * Здесь использовано второе обозначение усшвной вероятности.
288 МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 В частном случае, когда вероятности усло- вий Р (//,-) одинаковы, формула Бейеса полу- чает вид: Формула Бейеса называется ещё теоремой гипотез, а условия HI — гипотезами. Пример 10. При изготовлении одинаковых деталей на двух станках некоторые из деталей в партии получаются конусными: на станке № 1— 30%; на станке №2— 5°/0. Де- тали со станка №1 должны поступать яа сборку узла I, где конусные детали не отражаются на качестве изделии. Детали же со станка № 2 должны поступать на сборку узла II, где конусные детали требуют дополни- тельной пригонки при сборке. При транспортировке 7 партий с обоих станков были обезличены, но известно, что 4 партии поступили на сборку со станка № 1, а 3 партии со станка № 2. При сборке первого экземпляра узла 11 потребовалась дополнительная пригонка из-за конусности поставленной детали. Каковы вероятности, что на сборку узла 11 поступила партия со станка № 1 и со станка № 2? Имеем , Отсюда по формуле Бейеса 1 ! _ 7 ' 10 1 А 4 _ 1+з. L 7 10 7 20 1 20 4 —— 3_ 3 Г ~ 9 7 ' КГ 7 ' 20 Весьма вероятным является то, что на сборке узла 11 оказалась партия со станка № 1, т. е. не соответствую- щая данному узлу. Вероятность повторения события 20. Если вероятность случайного события постоянна при всех проводимых независимых испытаниях и равна р, то вероятность появле- ния события k раз при производстве s та- ких испытаний Р (k из s) = Cks ph (l-p)s~k = При тех же условиях, что выше, вероят- ность появления события хотя бы один раз (один и более): Р(>1 из 5) = !-(! хотя бы k раз (k и более): Р (> k из *)=2Ф''A рM i=k и s раз: Р (s из s) — ps. Рассматривая число k появлений события как дискретную случайную величину с областью значений от 0 до s, т. е. О, l,2,...,s, по пер- вой приведённой в этом пункте формуле полу- чаем распределение чисел k с вероятностями, равными последовательным членам разложения по биному Ньютона (q + ру, где q = 1 — р. Распределение это (фиг.215) называется би н о- м и а л ь н ы м. Аналогично этому в случае, когда вероят- ность случайного события при 5 независимых испытаниях не постоянна, а равна соответ- ственно PJ, р%,..., ps, — вероятность появления события k раз (k = 0, 1,2,..., s) получается из .9 разложения произведения биномов П (^ -f- pf), / = i где q-t = 1 — pi. Вероятность появления собы- тия k раз равна сумме членов разложения, содержащих k сомножителей /?г-(в случае PI = — const =p соответственный член разложения имел pk}. При больших значениях k и s, когда поль- зование приведённой выше формулой бино- миального распределения затруднительно, в ка- честве приближённых формул используются следующие интерполяционные формулы, соот- ветствующие: 1) распределению по закону Гаусса 1 2=_1ф'(г), ~ЩГ^%)\Р V~P> Значения биномиальных коэфициентов С* см. табл. III на стр. 33. Пример 11. Значения, вписанные в табличку при- мера 3, вычислялись по предыдущей формуле, причём из условий примера 3 очевидно, что р = —, 1 — р = -^ и 5 = 5; таким образом, например: 15 1 32- Если р выразить через отношение числа благоприятных случаев m к числу всех воз- можных п, то предыдущая формула получает вид . Л и* (« -«Г"* я (А.И35) = ____ (так называемая формула урновой задачи при возвращаемых шарах). 2) распределению по закону Пуассона а"е-а j s) я- А—— , или где а = Р (s — k из s) ^ Ь"е ,—ъ с = 21 PAt Vi = l ~ Pi' ф' (г) — по табл. XV i=i (стр. 98). При р-; = const — p, a — sp; b = sq; c=spq. * См. табл. 26 на стр. 318.
ГЛ. I] СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ 289 Первая из приближённых формул даёт более удовлетворительные результаты при средних значениях р, т. е. не близких ни к нулю, ни к единице; вторая — при малых значениях р; третья при значениях р, близких к единице. Дисперсия D (А) числа повторений равна fk\ spq, дисперсия D I — I отношения числа по- \« / РЯ вторении к числу испытании равна — • S Наивероятнейшее число km поя- влений события при биномиальном распреде- лении определяется: а) в случае, когда sp — q и sp -f- p — дроб- ные числа, — из неравенства б) в случае, когда sp — q n sp-\-p — числа целые, — из равенств здесь fcm и km + j имеют равные вероятности. Пример 12. Для условий р = -$ , q •= -=- , s = 5 при- л L мера 3 имеем Sp-q-b- — — ~ =2; sp+p = 5- — + — = 3; отсюда наивероятнейшие числа появлений события 2 и 3. Если при повторных независимых испыта- ниях возможно появление одного из несколь- ких случайных событий Alt A2, ..., AI с по- стоянными при всех испытаниях вероятностями А* Ръ---, Рь причём р1 + р2 + .-.+р1=1, то вероятность появления при s таких испы- таниях первого события k± раз, второго собы- тия /?2 раз,..., /-го события /г/ раз Н- . . . + /г/ = s) вычисляется по формуле Р — s\ k, Pi 21. Если вероятность случайного события т при первом испытании равна р = —• , а при последующих испытаниях зависит от резуль- тата предыдущих испытаний (для второго т т — 1 "ТГТ или п — \ и т- д-)» то вероятность по- явления события k раз при производстве s испытаний fk s^s — A г> / ь ч 1П Г1 — ГП P(kH3S) = ———————— = ml (п — т) ! s I (п — s) I ~ nl k\ (m — k)! (s — k) \ (n -f- k - т — s) I (так называемая формула урновой задачи при невозвращаемых шарах). Пример 13. С помощью последней формулы найти вероятность для условий примера 8, т. е. при л = 10, т=3, k = 2, s-2. Получаем РЮШ я - И7!?1?1- _ 3ii! - ^ - 1 1 ' ~ 10! 2! ПО! 7! ~ 10! ~ 10'9 15 ' 19 Том 1, кн. I Теоремы о средних значениях и дисперсиях 22. Среднее значение суммы постоянной величины С и случайной величины х равно сумме значения постоянной величины и сред- него значения случайной величины: Среднее значение суммы нескольких слу- чайных величин Xj равно сумме средних зна- чений этих величин: \ I Среднее значение произведения постоян- ной величины С на случайную величину х равно произведению постоянной величины па среднее значение случайной величины: Среднее значение произведения несколь- ких независимых случайных величин равно произведению средних значений этих величин: Среднее значение произведения двух слу- чайных величин х к у, связанных коррелятив- ной зависимостью, равно Е(х.у) = Е(х) E(y) + RXy°(x)z(y), где Rxy — коэфициент корреляции, о (х), а(у) — средние квадратические отклонения. Среднее значение произведения двух слу- чайных величин х и у, связанных линейной функциональной зависимостью у=^Ах-\-С, где А и С — постоянные, равно Е(х-у) = Е(х)Е(у)±а(х)ч (у) = Знак -f при А > 0; знак — при А < 0. Среднее значение синуса или косинуса случайного аргумента х, подчинённого закону равной вероятности в пределах полного круга или в кратных 2л: пределах, при любом посто- янном сдвиге фазы С равно нулю: ? [sin (л: + С)] - Е [cos (х + С)] = О, Среднее значение случайной величины г, являющейся линейной функцией г = Ах -+- С случайной величины х, где А и С — постоян- ные, равно 23. Дисперсия суммы постоянной вели- чины С и случайной величины х равна дис- персии величины х:
290 МАТЕМАТИКА [РАЗД. Дисперсия суммы нескольких независи- мых случайных величин Xf равна сумме дис- персий этих величин: i Из этой теоремы следует правило квадра- тичного сложения средних квадратических отклонений независимых случайных величин: Здесь CTJ, — среднее квадратическое откло- нение суммы независимых случайных величин; о,- — то же складываемых величин. Дисперсия суммы двух случайных величин, связанных коррелятивной зависимостью, равна Дисперсия суммы двух случайных величин, связанных линейной функциональной зави- симостью у = Ах -4- С, равна Знак -j- при А > 0; знак — при А < 0. Дисперсия произведения постоянной вели- чины С и случайной величины х равна произ- ведению квадрата постоянной величины на дисперсию случайной величины: D (Сх) - С2 D (х). Дисперсия произведения двух независимых случайных величин х и у равна: а) произве- дению дисперсий этих величин плюс сумма произведений дисперсии каждой случайной величины на квадрат среднего значения другой: D (ху) = D (х) (Е (у)}* + или б) произведению средних значений ква- дратов этих величин минус произведение ква- дратов средних значений тех же величин: D (ху) = Е (Хъ) Е (У) - [Е (*)Р [Е ( v)]2- Дисперсия синуса или косинуса случайного аргумента подчинённого закону равной веро- ятности в пределах полного круга или в крат- ных 2тс пределах, при любом постоянном сдвиге фазы С, равна половине: D [sin (х + Q] = D [cos (х + Q] --= ~ , Дисперсия случайной величины г, являю- щейся линейной функцией z — Ах + С слу- чайной величины х, где А к С — постоянные, равна D (г) = АЮ (х). Закон больших чисел и предельные теоремы 24. Надёжность использования на практике правил теории вероятностей основана на тео- ремах закона больших чисел, устанавливаю- щих близость между вероятностью случайного события и частостью появления его при боль- шом числе испытаний или же близость дру- гих аналогичных теоретических и соответ- ствующих им эмпирических величин. Полные формулировки и доказательства теорем см. в указываемых ниже источниках. Теорема Якова Вернул л и и обрат- ная ей относятся к частости появления события при повторении испытаний и к соответствую- щей ей вероятности, когда значение последней остаётся одним и тем же при каждом испыта- нии ([55], стр. 105; [56], стр. 64; [58], стр 72. 108). Теорема Пуассона относится к ча- стости появления события при повторении испытаний и к соответствующему ей среднему арифметическому значению вероятностей, ко- гда значения последней в каждом испытании различны ([54], стр, 147; [56], стр. 390; [58], стр. 97, 108). Количественные характеристики, связанные с теоремами Бернулли и Пуассона (опираю- щиеся на неравенства Чебышева, леммы Мар- кова и др.), обычно не используются в прак- тических расчётах, так как получаемые посредством них значения вероятностей (не меньше р) и количества испытаний (больше N) имеют излишние для практических целей за пасы неравенств. Теоремы Чебышева и Маркова относятся к среднему арифметическому значе- нию суммы наблюдённых значений независимых случайных величин и к среднему арифмети- ческому значению суммы их средних значений (математических ожиданий) ([54J, стр. 146; [56], стр. 386; [58], стр. 100). Простым следствием из теоремы Чебышева является принятие среднего арифметического значения из большого ряда наблюдений одной случайной величины за среднее значение (математическое ожидание) этой величины. Если случайной величиной являются ошибки измерений, наблюдений и т. д., то среднее арифметическое значение многократно изме- ренной величины принимается за её истинное значение. Предельная теоремаЛапласа от- носится к распределению отклонений частости появления событий от его вероятности, в пре- деле совпадающему с распределением по за- кону Гаусса ([.Г6], стр. 364). На практике теоремой Лапласа пользу- ются для определения вероятности полу- чения отклонений частости от вероятности в заданных границах. Вычисления делают по следующей приближённой формуле, даю- щей хорошие результаты, если число N достаточно велико: \ где Ф (г) — функция Лапласа, значения которой приведены в табл. XIV (стр. 98); k — число появлений события; А/ — число испытаний; р — вероятность появления события при одном испытании, одинаковая для всех испытаний
ГЛ. !] СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ 291 (схема теоремы Бернулли или урновая схема с возвращаемым шаром) Значение величины а определяется по формуле -V- р(\—р} N Если вероятность р неизвестна, то её за- меняют частостью и значение а находится по формуле /V3 ' Если значение вероятности в каждом испытании различно (схема теоремы Пуассона), то теорема Лапласа и приближённая формула относятся к средней вероятности - ^--. Если значения вероятности в каждом испы- тании изменяются по урновой схеме с невоз- вращаемым шаром (бесповторная выборка), то значения с вычисляются по формуле N 1 N\ ^*,Г^'( j 1L\ sj здесь S — количество предметов во всей партии, из которой производится выборка N предметов; /?0 — вероятность при первом испы- тании. Предельная теорема Ляпунова относится к распределению суммы независи- мых случайных величин, в пределе совпадаю- щему с распределением по закону Гаусса, если при этом соблюдаются некоторые условия, на- кладываемые на случайные величины ([54], стр. 275; [55], стр. 162; [56], стр. 407). Практи- чески эти условия ограничивают индивидуаль- ную роль слагаемых в сумме, иными словами, среди слагаемых не должно быть таких, кото- рые были бы значительно больше большин- ства остальных. Пример 14. Из партии 1000 калибров была сделана выборка в 100 шт., в которой оказалось 15 калибров пониженного класса точности. Найти вероятность того, что во всей партии количество калибров пониженного класса точности будет не больше 20%. По приближённой формуле, соответствующей теореме Лапласа, условия задачи можно записать так: -р 0,05\ гг По формуле а для бесповторной выборки имеем Ф / _ L_ _ \ — ф A 49^ [ 0,0334 J *^'ад> п, пользуясь табл. XIV (стр. 98) получим окончательно Р «^ 0,86. Вывод формул законов распределения 25. В некоторых технических приложениях требуется найти диференциальный закон рас- пределения f(x), исходя из заданных условий возникновения случайного распределения или исходя из заданных законов распределения других случайных величин, связанных опре- делённым образом с величиной х. В задачах первого рода обычно бывает возможно, исходя из заданных условий, уста- новить число элементов рассматриваемого рас- пределения, имеющих значения случайной ве- личины, меньше, чем х, и на основании этого составить выражение для интегральной функ- ции распределения F(x). После этого легко находится диференциальный закон распреде- ления ср (х), как производная Г (х) по х. Пример 15. Вывести формулу закона распределения отклонений х в диаметре обтачиваемого валика, вызван- ных равномерным по времени износом резца. Примем, что первая деталь партии изготовлена по наименьшему размеру, входящему в поле допуска, последняя — по наи- большему размеру, а величину поля допуска примем рав- ной 2о. Начало отсчёта величины х примем в середине поля допуска. Тогда получаем следующую область значе- ний х, как рассматриваемой случайной величины откло- нений диаметра, -5<лг< 4- 8. Число деталей, меньших чем дг, пропорционально здесь износу резца и, следовательно, промежутку вре- мени обработки всех предшествующих деталей. Следовательно, интегральная функция распределения F (х) представляет собой линейную функцию от х (фиг. 211). Два значения из- вестны, а именно: F (х) = О \Ffxj при х = — би/г(дг) = 1 при х = +8. Поэтому „, . 1 . х ( - 8 < х < + 8). Для других значений (х) функция Р(х) равна или нулю '.при х < — S) или единице (при х > + 8). Диференциальный закон распределения tp (х) полу- чается как производная F (х) по х: <? (х) = F'(x) = ~ (- 8 < х < +8). 28 (х) = О — оо< х + 8 <х < Полученное распределение называется равномерным или распределением по закону равной вероятности (см. ниже фиг. 217). 26. Из задач второго рода типичной является отыскание закона распределения случайной величины у, являющейся функ- цией другой случайной величины х, для ко- торой задан закон распределения «PI (х). Если функция у — f (х) непрерывная, имею- щая непрерывную производную, и монотонная функция х и х — ф (у) — обратная ей функция, то закон распределения <р2 (у) определяется по формуле Если y = f(x) не монотонная функция, то область заданных значений х разбивается на участки монотонности; для каждого участка берётся обратная функция х,* = <1> (у) и опре- деляется *?2<1)(У)> окончательная функция <Р2(У) определяется суммированием по участкам у значений <р2^ (у) (см. [56], стр. 317— 322) При линейной зависимости у = Ах -f- С за- кон распределения &2 (У) остаётся того же типа, что закон распределения ср} (х), и опре- деляется формулой
292 МАТЕМАТИКА [РАЗД. Центр группирования, т. е. среднее значение Е (у), дисперсия D(y) и среднее квадратическое отклонение ау нового распределения опреде- ляются в этом случае формулами для второго участка D (у) = АЮ (х), 0^ = 1^3,. Пример 16. Задан закон распределения «PI (х) вели- чины х. Найти закон распределения <ра(.у) величины у = = \х\. Функция у немонотонная, но для участков от— °о до О и от 0 до 4- ос линейная: уг-= — х и yt = -f- х; соответ- ственные значения: С,-С3=0, Д.--1, Л,-+1; для первого участка для второго участка Поэтому Если величина ,v подчинена закону равной вероятности, т. е. <р, (JT) = -у. , то имеем 1 (О < у < «). Если величина х подчинена закону Гаусса (см. ниже), (х-а)' то имеем 2s' •/2* аУ (У - а)* оо). В частности, когда а = 0, что означает совпадение центра группирования распределения по закону Гаусса с началом отсчёта х, получим 2а» /2л т. е. распределение по нисходящей ветви кривой Гаусса с удвоенными ординатами. Пример 17. Задан закон распределения величины л на участке от 0 до 2п в виде <р, (х) = —. Найти закон распределения <Р3(.И величины у = cos х. Область значе- ний у от — 1 до +1. Функция cos х немонотонная, а на обоих участках монотонности (от 0 до я и от я до 2л) — нелинейная. Решение поэтому делаем с помощью обратной функции: дли первого участка т - arccosy, * (у) = 2ге — arccos у, 1 1 B) 00 = Отсюда Полученный закон рас- пределения называется за- коном арккосинуса. Кри- вая распределения его антимодальна ('фиг. 212^. Если функция у =} (х) является нелиней- ной, но величина х подчинена закону Гаусса с весьма малым параметром рассеяния (малым значением о или г), то вычисление ^СУ) ПР°~ изводится с помощью так называемой лине- аризации функции f(x). Последняя за- ключается в том, что на участке рассеяния величины х (примерно ^ За) кривая^ =f(x) заменяется касательной к ней в точке, отве- чающей среднему значению Е (х); тогда закон распределения ср200 может быть принят за закон Гаусса с параметрами E(y)=f[E(x)], ey=\f'[E(x)]\9x. 27. Часто встречается в технических при- ложениях задача определения закона распре- деления <р (А) для заданной части области значений случайной величины х (например, от а до Ь), исходя из закона распределения ср0 (д:), соответствующего всей области значений х (например, от — оо до -f-oo). Так например, полной областью значений х, для которого задаётся у$(х), может являться поле рас- сеивания отклонений в размерах всех деталей, изготовляемых на данном станке, а частью области, для которой отыскивается 9 (х), мо- жет быть заданное поле допуска на размеры детали по чертежу. В рассматриваемой задаче кривая распределения ср (х) в заданной части области имеет тот же характер, что и соот- ветственный участок кривой у$(х). Однако если ординаты ср (х) взять равными ординатам ср0(л), то будет нарушена нормированность ь кривой <р (х), так как интеграл I ср„ (х) dx а меньше единицы. Для выполнения операции нормирования в выражение для ср (л) вводится нормирующий множитель - 1 I * ,1 = | JTOW* I a J значения мулам определяются тогда по фор- Пример 18. Найти нормирующий множитель для за- кона распределения <р (х), образованного отрезком кривой
СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ 293 Гаусса на участке от — 2з0 до + з0. Общее выражение для у0(х) здесь при z > о (— оо < х + оо), нормирующий множитель Л1 здесь равен М = U 1 -f ^J dz co Значения интегралов, входящих в правую часть, берут- ся из табл. XIV функций Ф (z) на стр. 98, откуда следует, что = 1,222. — Ф (—2) + Ф A) 0,4772 + 0,3413 28. Вычисление закона распределения <р3 (г) случайной величины г, являющейся суммой двух независимых случайных величин х и г, законы распределения которых <PI 00 и Та 00 заданы, производится по формуле +СО . Тз (z) = j Ti (•*) Та (г — •*) ^- —со Этой формулой пользуются, в частно- сти, в тех случаях, когда определяется закон распределения так называемой „композиции" законов распределения. Последняя пред- ставляет собой определение закона распреде- ления случайной величины, являющейся сум- мой случайных компонентов, например, закона распределения размеров детали, вызванного рядом однородных по своему влиянию факто- ров, приводящих в своей совокупности к рас- пределению по закону Гаусса, и, кроме того, одним более существенным фактором (напри- мер, износом резца), приводящим к негауссово- му распределению для детали, взятой науда- чу из партии. Пример 19. Найти закон распределения величины г = х-\-у по заданным законам распределения tpi (•*) = = TJ- и Фз СУ) — т^~, т. е. законам равной вероятности в ма 2ой пределах от — 8„ до + 80. Вне этих пределов в, (х) и <р, (у) равны нулю. Область значений величины г, при которых <с (г) отлична от нуля, — от — 28„ до + 280. Из пределов интегрирования по х в формуле для <ps (г) исключа- ются области значений х, где ю, (х) = 0 или «рз (у) = - fi(z — •*) = О, а именно следующие области: 1)— оо< х <— 80; + 60< ж <+оо; 2) — oo<jz — лг< — - 80- т. е. г + 8„ < х < + оо; + 8„ < г — х < + со, т. е. - оо < х < г — 8„. При г < 0 имеем: 1) — 8„ > z — 8Сисключается таким образом область значений х от —оо до — 8„; 2) г + 80< + + о„; исключается область от 8„ + г до + со. Получаем пределы интегрирования по х от —80 до z + 8„. При z > 0 имеем: 1) z — 60> —80; исключается область от — оо до z — 80; 2) + 8а < г + 80; исключается область от + 8„ до + со. Получаем пределы интегрирования по х от z — 80 до + 80. Отсюда при г < О г+о0 г+8„ - Г _ - Г -1 d I 3 I 48* < ч. о —со —°л 2S0 + г 0 = I г— 80 (jc) <pj (z — л) ах - \ —^ dx - = Г — "J «: @<z<+280). Полученный закон распределения называется законом Симпсона; кривая распределения его имеет вид равно- бедренного треугольника (см. ниже фиг. 218). Если исходные законы распределения имеют параметры 8, не равные между собой, то кривая распределения <р> (г) имеет вид равнобедренной трапеции. Пример 20. Найти закон распределения в3 (z) компози- ции двух законов: у, (х) по закону Гаусса и <?3(у) по за- кону равной вероятности. Параметры указанных законов даны: а, для закона Гаусса и в, для закона равной вероят- ности ( — 8а < у < + оа). Плотность вероятности величины х определяется фор- мулой 2т5 (- 00 < X < + CO ). Плотность вероятности величины у определяется фор- мулами <Ps (У) = 28, <Р3 (У) = О (М Из пределов интегрирования по х в формуле для f, (г) исключается только область значений ,v, где у3(У) = = ?а (* — •*) = 0. так как «р (х) + 0 в пределах от — оо до + со. Области эти следующие: — со < z — х <— 8,, т. е. z + 83 < дт< -f оо и + 6а< г — лг < + оо, т. е. — оо < ,v < z — 8а. Отсюда получаем пределы интегри- рования по х от г — 8а до г -(- 8а: 2*: 25, ( —оо<г <-т-оо). г-8, Выражая г и 8, в долях з, и используя функцию Ф (z), приведённую в табл. XIV на стр. 98, последнюю формулу можем выразить ещё так: На фиг. 213 показаны кривые распределения для по- лученного закона при некоторых соотношениях — - . Все CTI кривые а>з (г) приведены к одному полю допуска 28*28, из расчёта нахождения в пределах поля допуска 0,9973 площади, ограниченной кривой <р3 B). Композицию законов распределения не сле- дует смешивать со случаем механического соединения нескольких распределений, напри-
294 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I мер, при смешении нескольких партий деталей. В последнем случае закон распределения, по- лучающийся в результате соединения двух распределений случайных величин, объёмы которых равны Л^, Д/2, вычисляется по фор- муле Фиг. 214. На фиг. 214, а и б показаны кривые рас- пределения при смешении двух партий с раз- ными распределениями по закону Гаусса. Формула для вычисления вероятности здесь следующая: Р (<*<*<&) = -Ф I Для значений Ф (z) имеются таблицы (табл. XIV, стр. 98), в которых даны значения для г > 0. Функция Ф (г) — нечётная; поэтому Ф(—г) =—Ф (г), что следует иметь в виду при вычислениях. В некоторых руководствах функции Ла- пласа Ф (z) даются: 1) в виде удвоенного интеграла при х г = —, т. е. +z ' Г. /2* J 2 dz\ 2) в виде удвоен но г о интеграла, приведён- ного к вероятной ошибке г, т. е. при г = — Ф (z) = 29. Если случайная величина является ди- скретной и задана в виде таблицы значений р (Xj), то вероятность нахождения её в задан- ных пределах вычисляется на основании тео- ремы сложения вероятностей путём суммиро- вания значений р (х{), соответствующих зна- чениям х„ находящимся внутри указанных пределов: Если случайная величина является непре- рывной, то вероятность нахождения её в за- данных пределах находится по формуле Для закона распределения Гаусса соответ- ственное выражение: Ъ _ [x-E(x)f а Если х выразить в долях а, т. е. положить в данном случае значения аргумента прибли- зительно в 1,48 раза ( в —— раза ) боль- \ РУ2 / Л' ше, чем при z = —; значение р дано на стр. 285; 3) в виде удвоенного интеграла, при- ведённого к мере точности Л, а именно при z — fix z Ф(г)=—^=(V** dz, Ул J о в данном случае значения^ аргумента прибли- зительно в 1,41 раза (в VT раза) меньше, чем х -. _, / 1 при г =—, и приблизительно в2,1 раза (в —ра- Обозначение за меньше, чем при г= — аргумента вместо г даётся часто t, a, p, v. 30. При решении задач, связанных с двух- мерным и трёхмерным рассеиванием (рассеи- ванием на плоскости и в пространстве), обычно требуется вычисление вероятности нахождения точки Л в заданной области /?. Если область задана в прямоугольных коор- динатах, то вычисления производят по фор- мулам Р (А с /?) = J J я» (х,у) dx dy, R г= —, а начало отсчёта перенести в центр '. „. ГГГ / ^ j • ^ с к Р (А а /?) = \\ \ 9 (х, у, z) dx ay dr, ггигппиппвянмя F'(r\ тп nnpTTKiTivmaa AnnMV-ПЯ J ._ J группирования Е (х), то предыдущая формула приводит к приведённой функции Лапласа ы символ с: обозначает знак включения точки в область R (на плоскости или в пространстве). При часто встречающемся гауссовом рас- пределении двух независимых случайных ве- личин на плоскости, основными параметрами
СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ 295 этого распределения могут быть взяты: коор- динаты центра группирования (х0, у0) и сред- ние квадратические отклонения <гх и ау по главным осям эллипса рассеивания. Примем начало координат совпадающим с центром группирования (х0 = 0 и _у0 = 0)- Тогда веро- ятность нахождения точки А в пределах области R вычисляется по формуле: Р (A d R) - V ' 2з'у ' dx dv. Если область R является прямоуголь- ником со сторонами, параллельными глав- ным осям эллипса рассеивания и отстоящими от центра группирования на ах, bx, cy, dy, пре- дыдущая формула приводится к следующей: p(a* \Cy IT <У . . dx dy = вычислить при гауссовом распределении по отношению величины площади последней s% к площади так называемого единичного эллипса, построенного на вероятных откло- нениях гх, гу, вероятность нахождения точки в пределах которого равна 0,203: P(AdR) ~ 0,203 •-??-. •к гхгу Если закон распределения двухмерного рассеивания является не гауссовым, а законом равной вероятности в пределах площади S, то вероятность нахождения точки в пределах области R с площадью *^(s^<[5) равняется отношению S к S: НЕКОТОРЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ, ВСТРЕЧАЮЩИЕСЯ В ТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЛОЖЕНИЯХ В технических приложениях встречаются как распределения, воспроизводящие теоре- тическое распределение, схема возникновения которого соответствует практическим усло- виям, так и некоторые модификации теорети- ческих кривых, вызванные определёнными рас- хождениями между схемой и условиями прак- В случае, если ax, bx, cy или dy меньше нуля, то при вычислении квадратных скобок учитывается, что Ф (— г) = — Ф (г). Если область R является эллипсом, по- добным эллипсу рассеивания (при коэфициенте подобия X), построенному на средних квадра- тических отклонениях (т. е. полуоси эллипса R^ равны Хад. и Хву), то вероятность нахождения точки А в пределах эллипса R^ вычисляется при гауссовом распределении по формуле Xs 1 — 2,51 Ф'(Х), где Ф' (X) находится из табл. XV на стр. 98. Если коэфициент подобия X берётся отно- сительно вероятных отклонений (т. е. полуоси эллипса /?х равны X гх и X гу), то предыдущая формула заменяется следующей: При произвольной форме области R прак- тическое вычисление вероятностей обычно производится или путём разделения области на мелкие прямоугольники с последующим суммированием вероятностей по отдельным прямоугольникам, или с помощью так назы- ваемой сетки вероятностей, в которо'й даются вероятности нахождения точки в ма- лых квадратах, стороны которых по осям эллип- са рассеивания выражены в долях вероятной или средней квадратической ошибки. Если область R является малой по срав- нению с эллипсом рассеивания (Р<20%), то приближённое значение вероятности нахо- ждения точки А в пределах области R можно Законы распределения дискретных случайных величин Из теоретических распределений дискрет- ных случайных величин в технических прило- жениях довольно часто встречаются распре- деления по биномиальному закону и по за- кону Пуассона. 31. Биномиальный закон рас- пределения встречается в задачах о повторении испытаний с неизменной вероят- ностью р в каждом отдельном испытании (см. выше стр. 288). Область значений: целые по- ложительные числа от 0 до п, т. е. х± = 0,1,2, ..., а. Формула закона распределения: nl xt\(n — xf)l1' ч " Параметры закона: 1) р может иметь лю- бое значение между 0 и-f-1; 2) п — целое по- ложительное число. При р = -у закон распре- деления симметричный (фиг. 215, а и б для п = 5 и л = 20). При р :? -~- закон распределения несим- метричный, причём несимметричность стано- вится менее резко выраженной при увеличе- нии числа п (фиг. 215, виг для р = —г-', п = = 5 и п — 20), а также при приближении зна- 1 чения р к-н-.
296 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Среднее значение Е (xi) = rtf. Дисперсия О (х{) = пр(\ —р>. Среднее квадратическое отклонение с = - Упр(\-1>). При вычислении значений р (х{) можно пользоваться табл. 111 значений биномиаль- 0.20 •0.10 0 ОАО 0.20 О.Ю 0 _. ' J •J ffO н t 45 к, В) /7.5 *•* .. Э /. f чл 0,13 10 0.05 0 P(*,J Q.2Q 0.15 QJO 0.05 0 —г 0 / 1 ill 6 8 с о 1 П--20 P-j ! ||lj Ю 12 M ШШ х, ?/ п*20 1П Г> *is ? 4 6 8 Ю'? Фиг. ?15. табл. IV ных коэфициентов (стр. 33) или значений факториалов (стр. 33). 32. Распределение по закону Пуассона встречается в задачах о повто- рении испытаний, в которых вероятность собы- тия очень мала (редкие события). В частности, распределения, близкие к нему, получаются в задачах на скученность (число телефонных и т. п. вызовов, число пассажиров, посети- телей и т. д. в единицу времени), для чисел атмосферных разрядов и помех при радио- передачах, для чисел излучений атомных частиц, для чисел редких элементов на еди- ницу поля (например, в растворах, в оптике и т. д.). Область значений: целые положительные числа от 0 до п, т. е. *,• = 0, 1, 2, . . . , п. Формула закона распределения: Р (xi) = *1 Параметр закона — один, — число а. Закон распределения — несимметричный, причём несимметричность становится менее 0М// GJ0I о.; о\ 0L._ _ а--2 С/5 aw aoS о а = 10 /2365678 х, и 2 Ь 6 8 Ю121ЫЫ8 К* Фиг. 216. резко выраженной при увеличении числа а (фиг. 216 при а = 2 и о = 10). Среднее значение E(xj) = a. Дисперсия D (Xj) = a. Среднее квадратическое отклонение о = Центральный момент третьего порядка р.3 = д. Равенство между собой Е(х,-), D(x/) и |д.3 является одним из характерных признаков распределения по закону Пуассона. При вычислении значений р (Х{) можно пользоваться таблицей значений факториалов (стр. 33, табл. IV) и таблицей значений е ~ * (стр. 86, табл. VIII). Из основных теоретических распределений непрерывных случайных величин в технических приложениях чаще других встречаются: рас- пределения по закону равной вероятности, по закону Симпсона, по закону Гаусса, по кри- вой Максвелла; композиции этих законов между собой и с некоторыми другими распре- делениями; модификации законов распределе- ния (в основном распределения по закону Гаусса) в связи с ограничением поля распре- деления границами поля допуска. 33. Распределение по закону равной вероятности (равномерное рас- пределение) встречается, в частности, в ошиб- ках от округления отсчёта по шкале до бли- жайшего целого деления; в ошибках отсчёта времени при движении стрелки скачками; в ошибках электрических синхронных передач ступенчатого типа; в направлении векторных ошибок, например, ошибок от эксцентрисите- тов, от перекосов осей и т. п. Область значений: от а до Ъ (фиг. 217). Диференциальный закон распределения „ с , . а 4- Ь Среднее значение Е (х) = — 9 — . Дисперсия D(x)=-±^^?-. Среднее квадратическое отклонение b — a Закон распределения — симметричный. Если за начало отсчёта О' величины х взять среднее значение Е (х) = — ? — , а гра- Jmt ницы области значений х, где <р (х) ф 0 обо- значить — о и + о, то предыдущие выражения получают вид ?(ЛГ)=0
ГЛ. 1] СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ 297 Среднее значение Ь (х) = 0. Дисперсия D (х) = -»- 82. о Среднее квадратическое Среднее квадратическое отклонение отклонение Параметров закона — два: Ь (х) = ——~— и g __ __Г а- . Коэфициент относительной асим- метрии а = 0; коэфициент относительного рас- сеивания * k — 1,73. Для угловых ошибок, имеющих круговую область значений от 0 до 2тт, закон распреде- ления определяется формулой 1 Ограничения пределов области значений х в сущности можно не делать, за исключением требования кратности их 2 тт. Вычисление вероятности получения зна- чения х между границами с и d, причём производится по формуле ' Ъ-а' 34. Распределение по закону Симпсона встречается, в частности, при сложении двух случайных величин, подчинён- ных закону равной вероятности с одинаковыми Фиг. 218. параметрами (например, в ошибках при от- счёте длины, угла или промежутка времени с округлениями до ближайшего целого деления на обоих концах и т. п.). Область значений от а — 8 до а + 5 (фиг. 218). Диференциальный закон распреде- ления: — а 62 5- х + а (х) = О 5<л-< + Среднее значение Е (х) — а. Дисперсия D(x) = - - 52. * Здесь и дальше значения коэфициента А даны при Хй = — t Если за начало отсчёта О' величины х взять Е(х) = а, то границы области значе- ний х, где ф (х) ф О, равны — 8 и + 6, а пре- дыдущие выражения получают вид 8 _ I v \ 11 " ;i4). Среднее значение Е (х) = 0; D (х) и о — без изменений. Закон распределения — симметричный. Параметров закона — два: Е (х) = а и 8. Коэфициент относительной асимметрии а = = 0; коэфициент относительного рассеивания k = 1,22. 35. Распределение по закону Гаусса, называемое также часто нормаль- б) ным распределением, встречается в тех случаях, когда оно вызвано большим числом однородных по своему влиянию случайных факторов, влияние каждого из которых, по сравнению с совокупностью всех остальных, незначительно*. В частности, это имеет ме- сто в размерах деталей при изготовлении их по принципу автоматического получения раз- меров, в ошибках измерения, в рассеивании при стрельбе и т. д. Область значений (теоретическая) от — оо до -foe- Диференциальный закон распределения (фиг. 219): _ (X — а)« Ф(х) = _,__- е 2°а Среднее значение Е(х) = а. Дисперсия D (х) = с2. Среднее квадратическое отклонение с. Закон распределения — симметричный. Параметров закона — два: Е(х)=а и о. Коэфициент относительной асимметрии * Обоснованием этого являются так называемые пре- дельные теоремы Ляпунова, Линдеберга—Феллера • др. (см. стр. 231J.
298 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Коэфициент относительного рассеивания k = 1 (при В = 3 а). На фиг. 219, б дан также график интеграль- ной функции распределения F(x) для закона Гаусса. Часто встречаются выражения диферен- циального закона распределения Гаусса через другие параметры вместо а, а именно через вероятное отклонение г и через меру точно- сти /г: р -Л» (г- а)» У те (значение р дано на стр. 285). Для вычисления значений <р (х} пользуются приведённой на стр. 98 табл. XV: 1 — . . , , 1 — о у __ /7 \ где г = -———, a <p (z) выражено в ——. При г = =0, <р (z) — 0,3989. Функция <р(г) = Ф'(г) является производной функции Лапласа. Встречаются также таблицы ? (г) — Ф' (г), где г выражено не через среднее квадратическое отклонение а, х— а а через вероятное отклонение г, т. е. г = —-— и , = —!—-е -p».z* или через меру точности Л, т. е. г = h (х — а), и Соответственно в первом случае «р (г) вы- ражено в —. Значение аргумента z при этом приблизительно в 1,48 раза (в —-== pasaj больше, значение функции во столько же раз v- ___ /7 меньше, чем при z •=• ———. Так например, а при 2 = 0 значение <p(z) будет равно 0,2691. Во втором случае <р (z) выражено в ft. При этом значение аргумента приблизительно в 1,41 раза f в ]/~ раза \ меньше, а значе- ние функции во столько же раз больше, чем у ___ /у при z = ———. Так например, при z — О, ? (г) = 0,5642. 36. Распределение по кривой Максвелла встречается главным образом у существенно положительных величин; в частности, когда случайная величина являет- ся радиусом-вектором при двухмерном или трёхмерном гауссовом рассеивании, т. е. она является геометрической суммой двух или трёх случайных величин, подчинённых закону или х = У_у2 + Гаусса (х — Yy2 + zz или х = _у2 + «2 + ). Примеры: модуль эксцентриситета шкалы, зубчатого колеса и т. п., вызванного двухмер- ным гауссовым рассеиванием; радиальное от- клонение при стрельбе, бомбометании и т. д., если рассеивание на плоскости является кру- говым; радиальное отклонение при дистан- Фиг. 220. ционной стрельбе при сферическом рассеива- нии; абсолютная величина скорости движения молекул и других частиц и т. д. Область значений (теоретическая): от О ДО + СО. Диференциальный закон распределения при двухмерном исходном рассеивании (фиг. 220) здесь а0 — среднее квадратическое отклоне- ние кругового гауссова рассеивания (о0 = = стг = J^)- Среднее значение Е(х) = ^Л/ -~ ^ 1,253 а0. Дисперсия ?> (х) = (% — -?- ) а» = 0,429 *. Среднее квадратическое отклонение Закон распределения — несимметричный. Параметр закона — один: и0. Коэфициент относительной асимметрии а = =-—0,28 [при 28 = 3,5 о0]. Коэфициент относительного рассеивания k = 1,13. Диференциальный закон распределения при трёхмерном исходном рассеивании (фиг. 221): Среднее значение Е(х) = 2у ^0- Дисперсия D (х) = C — —} & ~ 0,454 е- V г. J » •
гл. ц СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ 299 Среднее квадратическое отклонение "= 1/ 3 — -|-3о~ 0,674в0. Закон распределения — несимметричный. Параметр закона—один: % Фиг. 221. 37. Распределения по отрезкам кривой Гаусса являются простыми моди- фикациями распределения по закону Гаусса, вызываемыми, например, несоответствием ме- жду полным полем рассеивания размеров полу- ченных деталей и заданным по чертежу полем допуска. В задачах подобного рода требуется определить числовые характеристики распре- деления только тех деталей, размеры которых находятся в пределах поля допуска 2 8. Если при этом центр группирования полного рас- Фиг. 222. сеивания (ось симметрии кривой Гаусса) сов- падает с серединой поля допуска (являющейся и началом отсчёта х), то получающееся рас- пределение остаётся симметричным (фиг. 222). Область значений: от — 5 до + 8. Диференциальный закон распределения здесь «о <р (лг) = О Значения Ф (г) и Ф'(г) приведены соот- ветственно в табл. XIV и XV (стр. 98). Параметров распределения — три. Два ха- рактеризуют полное рассеивание, т. е, исход- ное гауссово распределение: а0 = 0 и а0. Дополнительным параметром получающе- гося распределения может быть взято отноше- S ние —, т. е. половины поля допуска к среднему со квадратическому отклонению полного рассеи- вания (исходного распределения по закону Гаусса), пли вероятность получения отклоне- ний за пределами поля донуска (процент вы- хода из допуска). По мере увеличения про- цента выхода кривые распределения стано- вятся более пологими, а значения коэфи- циента k увеличиваются. Коэфициент относительной асимметрии а здесь равен нулю. Если центр группирования полного рассеи- вания не совпадает с серединой поля до- пуска (я0 ф 0), то получающееся распределе- ние является несимметричным (фиг. 223). Область значений: от — 5 до-f-U. S0 2<30 360 On- +<f Фиг. 223. Диференциальный закон распределения в этом случае имеет вид •* (х) = ——.-——-^——,———-Ф'/Л Ф <f(*) = 0 E<|х|О). 8 Параметров распределения—три: а<>, °о и ~ • Вместо последнего дополнительным параме- тром могут быть взяты проценты выхода за поле допуска по каждую сторону от центра группирования. Часто встречается, например, при изгото- влении деталей пробными проходами выход за поле допуска практически только с одной стороны (с другой стороны принимается про- цент выхода 0,13, что отвечает отстоянию центра группирования от границы поля на 3 <?<))• Вид кривой распределения показан на фиг. 224. 38. Большое распространение в техниче- ских приложениях имеют также композиции приведённых выше теоретических распреде- лений между собой, а также с распределе- ниями, получающимися в результате влия- ния на рассматриваемую величину домини- рующего фактора, неравномерно изменяюще- гося во времени. В последнем случае в ком- позиции входят распределения типа равно- возрастающего, равноубывающего, сначала убывающего, затем возрастающего и т. д. Некоторые из получающихся в результате композиций таких распределений с распреде-
300 МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 лением по закону Гаусса приведены в главе I тома 5. Там же даны некоторые примеры рас- пределений, получающихся при механическом смешении нескольких партий изделий, имею- щих исходные распределения по закону Гаусса, но с разными центрами группирования (а^ ф фа2ф... фап) или с разными параметрами рас- сеивания (ui ф ст2 Ф • • • Ф ап)- Более подробные данные о кривых распределения, указанных здесь, имеются в специальной литературе *. 39. Распределение Стюдента при- меняется для оценки вероятности отклонения выборочной средней х от генеральной сред- ней XQ. Закон распределения имеет вид здесь п — число экземпляров, вошедших в вы- борку: где .*,—- выборочные значения, наконец, п 2 (о функции гамма Г (л-) см. стр. 139 и табл. XVII на стр. 100). Распределение Стюдента имеет значение при оценке средних, полученных из малых выборок, например, при оценке среднего от- клонения от номинала в большой партии по среднему отклонению, полученному из неболь- шого числа экземпляров, выбранных случайно из этой партии (статистические методы кон- троля), и в других подобных задачах. Распре- делением Стюдента пользуются, когда п < 20, так как при п ^20 оно мало отличается от нормального по закону Гаусса. (Подробнее см. [66]). В табл. 27 на стр. 319 приведены значения S(z) интегральной функции распределения для закона Стюдента: л. ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ И СПОСОБ НАИМЕНЬШИХ КВАДРАТОВ Общие замечания Порядок обработки опытных данных (ре- зультатов измерений, наблюдений и т. п.) зависит от характера исследуемого объекта, от характера процесса измерения или наблю- дения и от характера и значимости ошибок, присущих -последним. В отношении характера исследуемого объекта существенным является природа ха- рактеризующей его величины. В некоторых задачах эта величина является постоянной, не случайной: например, длина одного и того же повторно измеряемого стержня, вес по- вторно взвешиваемого предмета, расстояние между заданными неподвижными точками и т. п. Здесь в результате опыта требуется найти одно значение определяемой величины. В дру- гих задачах определяемая величина является случайной. Например, размер детали в партии, механические свойства, определяемые по груп- пе образцов, и т. п. Здесь в результате опыта требуется найти те или иные вероятностные характеристики определяемой величины, чаще всего её среднее значение и меру её рассеяния относительно этого среднего значения (см. .Сведения из теории вероятностей"). Если величин, характеризующих исследуе- мый объект, несколько, то существенным является то, независимы ли они между собой или между ними имеется какая-либо связь. В первом случае в результате опыта требуется установление тех же характеристик для ка- ждой из исследуемых величин, какие только что указаны по отношению к одной величине. Во втором случае требуется установить, какая именно зависимость имеется между исследуе- мыми величинами и каковы её числовые ха- рактеристики. Если исследуемые величины являются неслучайными, то это приводит к отысканию функциональной зависимости между величинами, выражаемой обычно в аналити- ческом виде, в виде таблицы или графически. Если же исследуемые величины являются случайными, то результаты обработки будут различными в зависимости от степени связан- ности величин между собой (коррелятивная или функциональная зависимость). В отношении характера процесса измерения существенным является то, определяются ли исследуемые величины непосредственно или же косвенным путём. В первом случае, если имеются случайные ошибки или определяемые величины являются случайными, обработка полученных результатов ведётся обычными статистическими приёмами. Во втором случае, при отсутствии случайных ошибок и случай- ных величин,— обычными алгебраическими способами решения нескольких уравнений с несколькими неизвестными, а при наличии случайных ошибок или случайных величин — по способу наименьших квадратов. Кроме того, порядок обработки результатов зависит ещё от того, являются ли произведённые из- мерения или наблюдения равноточными (имеют одинаковые веса) или неравноточными (имеют различные веса). В отношении характера ошибок измерения, наблюдения и т. д., присущих проводимому опыту, производится разделение их на систе- матические, случайные и грубые (промахи4!. Систематические ошибки имеют в про водимом опыте или одно постоянное значение или значения, изменяющиеся по определённому, заранее известному закону *. Причинами си- * См., например, Н. А. Б о р о д а ч е в, Анализ точ- ности и качества производства, Машгиз, 1946. * Ошибки, являющиеся систематическими в одной задаче, могут оказаться случайными в другой. Например, инструментальная погрешность конкретного экземпляра измерительного прибора является систематической ошиб- кой для всех выполняемых с ним измерений. При харак- теристике же точности метода измерения или производ- ственной точности изготовления партии таких приборов эта же ошибка является случайной.
гл. ц ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ 301 схематических ошибок могут быть: постоянная погрешность инструмента, например, ошибки в градуировке шкалы, эксцентриситет лимба и т. п.; методическая погрешность формулы, по которой ведётся расчёт или работает прибор; постоянная личная ошибка наблюдателя и т. д. Систематические ошибки инструментов, используемых при проведении опыта, иссле- дуются при их изучении (тарировке) и либо устраняются (если это возможно) регулировкой, либо исключаются при проведении расчётов по обработке результатов. Последнее относится и к другим систематическим ошибкам, напри- мер, пличным ошибкам. В некоторых случаях систематические ошибки, следующие извест- ному закону, устраняются выбором метода проведения измерения. Например, ошибка в измерении угла, вызванная эксцентриситетом лимба, исключается вторичным измерением угла по лимбу, повёрнутому на 180°, и взятием затем среднего арифметического из двух ре- зультатов измерения. Случайные ошибки измерений вызывают- ся многочисленными факторами, малыми по своему индивидуальному влиянию на результат и не могущими быть учтёнными при проведении опыта. Наличие случайных ошибок измерения обнаруживается при многократных повторных измерениях одной и той же неслучайной ве- личины в том, что результаты измерения оказываются различными. Рассеяние резуль- татов измерения обычно подчиняется закону Гаусса (см. „Сведения из теории веро- ятностей" о теореме Ляпунова и об усло- виях возникновения распределений по закону Гаусса). При просмотре результатов измерений приходится учитывать возможность ошибок, не относящихся к указанным двум категориям. Если, например, измеряющий неверно прочи- тал или записал отсчёт по измерительному инструменту, то в этом результате измерения содержится ошибка, которая не является, конечно, систематической, но и не может быть названа случайной, так как она не вызвана влиянием разных многочисленных факторов. Такого же рода ошибки могут войти в отдель- ные измерения и вследствие посторонней причины (резкий толчок во время измерений и т. п.). Все подобного происхождения ошибки, обычно крупные, входящие в немногие отдель- ные измерения, называют грубыми. Обычно они легко обнаруживаются тем, что полу- чаются числа, отличающиеся от чисел сово- купности измерений на величину, заметно превышающую точность измерений. Грубые ошибки по своей природе резко отличаются от указанных выше основных видов ошибок и исключают возможность применения тех приёмов обработки опытных данных, которые разработаны применительно к систематическим и случайным ошибкам. Потому измерения, содержащие грубые ошибки, должны быть просто отброшены. В случае сомнений пользуются двумя крите- риями: 1) правило «трёх сигм": измерение отбрасывается, если абсолютная величина раз- ности между сомнительным значением передним арифметическим из всех значений больше Зс и безусловно отбрасывается, если она боль- ше 4 <i (определение с см. стр. 283); 2) критерий Шовене: если .Л/ есть число измерений, то по таблицам функции Ла- пласа (стр. 98) вычисляется аргумент г0 из равенства: Отбрасываются те измерения, для которых абсолютная величина разности между сомни- тельным значением и средним арифметическим из всех измерений превышает г0а. При малом числе измерений критерий Шовене приводит к отбрасыванию значения, отклоняющегося на величину, значительно меньшую, чем 3s (например, 1,96о, при /V= 10), и поэтому пользование им в этих случаях не всегда может быть рекомендовано. Кроме того, следует иметь в виду, что отбрасывание грубых ошибок можно делать только при полной уверенности, что распре- деление ошибок подчинено закону Гаусса, так как иначе отбрасывание на основе приведённых критериев может привести к вредным послед- ствиям. Указанные выше особенности задач по обработке опытных данных приводят к много- численным возможным комбинациям их; из последних будут рассмотрены ниже только некоторые, более часто встречающиеся на прак- тике. В отношении остальных следует обра- щаться к специальным работам (см. список литературы на стр. 321). Опытные данные, относящиеся к одной непосредственно определяемой величине Если исследуемый объект характеризуется одной величиной, непосредственно определяе- мой на опыте, то в зависимости от остальных условий опыта, обработка результатов заклю- чается обычно в решении одной из четырёх рассматриваемых ниже задач. В первых двух из них определяемая вели- чина не случайная и поэтому задача заклю- чается в установлении значения этой величи- ны. Различие между первой и второй задачами определяется значимостью ошибок измерения, которые или могут быть просто не принимаемы во внимание (первая задача), или же вносимые ими существенные искажения в результаты опыта должны быть выявлены и по возмож- ности исключены при обработке результатов (вторая задача). В последующих двух задачах определяе- мая величина случайная, и поэтому задачей является установление, по меньшей мере, двух вероятностных характеристик её (сред- него значения и среднего квадратического или вероятного отклонения). Различие между третьей и четвёртой задачами аналогично та- ковому между первыми двумя. Первая задача. Определяемая величина X постоянная, не случайная. Ошибки измерения пренебрежимо малы по сравнению со значе- нием определяемой величины. В технических задачах критерием прене- брежимой малости отбрасываемой величины обычно считается значение последней, мень- шее 1—2% от результата. В некоторых зада- чах ошибками измерения пренебрегают, если
302 МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 полное поле практического рассеяния резуль- татов измерения, т. е. 6 а меньше, чем 5—10°/о значения измеряемой величины (коэфициент вариации -т=- порядка 1—2°/0). X Пренебрежимая малость ошибок измерения должна быть гарантирована или надёжным паспортом измерительного прибора или резуль- татами предшествующих совершенно анало- гичных опытов. Если такой гарантии не имеет- ся, то предварительно следует провести не- сколько (8—1и) повторных измерений посред- ством применяемого прибора, чтобы убедиться в пренебрежимой малости получающегося раз- броса результатов. При соблюдении указанных условий опреде- ление искомого значения может производиться по одному измерению, принимаемому за искомое значение величины. Вторая задача. Определяемая величина X постоянная, не случайная. Ошибки измерений имеют существенное значение и поэтому для учёта их влияния производится многократное измерение величины. Здесь могут встретиться два случая: равноточные и неравноточные измерения. Равноточные измерения. Измерения делаются с помощью одного и того же инстру- мента, при одинаковых условиях, одним наблю- дателем. Такого рода измерения называются равноточными (имеющими один вес). При указанных условиях за искомое значе- ние величины X принимается среднее арифме- тическое значение х из всех результатов п измерений: x-x^-L- */- 0) Точность процесса измерения характери- зуется рассеянием полученных значений лгг-. Числовыми характеристиками рассеяния при- нимаются или средняя квадратическая ошиб- ка аа или вероятная ошибка ги одного измере- ния. Ошибки ои и ги вычисляются по форму- лам Бесселя или Петерса. Формулы Бесселя: ги = 0,6745 Формулы Петерса: V i v- — v- xi ац = 1,253 -~ •х\ 1.253 —— V v..__ ^^ х 0,8454 E) п — 0,5 Здесь п есть число измерений; х опре- деляется по формуле A). Величины xi — л, входящие в формулы Бесселя и Петерса, называются остаточными погрешностями (или кажущимися ошибками). Вычисление по формулам Петерса несколько проще, но для достижения одинаковой точ- ности результата число п при пользовании ими должно быть в 1,14 раза больше, чем при пользовании формулами Бесселя. Точность соответствия принятого значения X ^: х неизвестному истинному значению величины тем больше, чем больше число измерений п. Числовыми характеристиками этой точно- сти принимают среднюю квадратическую ошибку о_ или вероятную ошибку г— сред- него арифметического х. Значения назван- ных ошибок вычисляются по формулам _ п(п"-\) г- = 0,6745 G) Окончательный результат обработки мате- риалов опыта при второй задаче записывается так: X — л* ср. кв. ошибк или X =jtrtr r— (:? вер. ошибка). (8) (81) /г—0,5 D) Найденное значение X во всех случаях, когда ошибки подчиняются закону Гаусса (нормаль- ный случай для ошибок измерений), является наиболее вероятным значением неизвестного истинного значения, которое можно вывести из совокупности сделанных измерений Равенство (8) имеет следующий смысл при условии, что распределение х подчиняется закону Гаусса: с вероятностью 0,682 можно ожидать, что значение X заключено между числами х — а— и л: -f о—; число 0,682 называют X X в подобных задачах^коэфициентом доверия, а границы х— <з- и х-+-а-— доверительными границами при заданном коэфициенте доверия. Для равенства (8') —аналогичная трактовка с коэфициентом доверия 0,50. Эти заключения приблизительно верны, если л>20. При малом числе измерений следует пользоваться для этой цели распределением
ГЛ. I] ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ 303 Стюдента (стр. 300). В этом случае, при одном коэфициенте доверия доверительные границы зависят от числа измерений. Так, равенство (8), на основании распределения Стюдента, заменяется при коэфициенте доверия 0,682 и различных п следующими равенствами: X = х ± 1,14а_ для п — 5, X = х :± 1,06з1 для п = 10, X = ~х ± 1,04а_ для п = 15 *. Если число измерений относительно велико (п > 20), то для ориентировочного определения ги пользуются иногда следующим приёмом: располагают в порядке возрастания или убывания абсолютные значения всех остаточных погрешностей \xi—x\, в том числе и повторяющиеся, и находят из них то значе- ние, которое расположено по середине полу- ченного ряда чисел. Это значение и принимают ориентировочно за ги**. Если значения аи или ги вычисляются различными приёмами, то получение близких результатов (в пределах расхождения до 10%) может служить косвенным подтверждением правильности расчёта, а также следования ошибок закону Гаусса. Если же получаются значительные расхождения в результатах, то следует как проверить самое вычисление, так и увеличить число измерений для поверки соответствия распределения ошибок закону Гаусса (приёмами, указанными в третьей задаче). Если число измерений п берётся для повышения точности определения ^большим, то, хотя вычисления по формулам A) — G) делаются тогда весьма громоздкими, произ- водить вместо них вычисления по методу моментов (см. ниже) не следует, так как этот метод сам по себе является менее точным и может свести на-нет повышение точности, достигнутое увеличением числа измерений. Пример 1. Обработка равноточных измерений. Вычи- сления приведены в табл. 17. Таблица 17 по формулам B) и C) а 0,60 *Г 2О,2 19,6 19.9 20,6 2О,О 20,3 Сумма 120,6 xi — х + 01 -05 —— О 2 + °5 — о т + 02 (о,оо) (Xi - *Т- 0 01 025 о О4 025 0 01 о 04 о,6о По формуле A) * Подробнее см. у Романовского [66]. ** При несимметричных негауссовых распределения>, вместо \x-t —*| следует брать |JT,- —Же], где Же —медиа- на, которая может быть определена как значение x-t находящееся в середине расположенных в аналогичном порядке результатов измерений (или в промежутке между значениями x-t и •*".,,, находящимися в сере- дине) "*" яи = 0,346, та = 0,233; по формулам F) и G) °_ = 5—— =0,141, _ х VG окончательно X = 20,1 ± 0,14 (± ср. юв. ошибка) или X = 20,1 ± 0,10 (± вер. ошибка). Пояснения к табл. 17. В первом столбце записаны числа, полученные в отдельных измерениях; во втором столбце сумма вычисляется для контроля, она должна точно равняться нулю, если среднее значение вычисле- но по сумме^Ч Х( точно, а не приближённо; если же Г х вычислено приближённо, с точностью до какого-либо- знака, то сумма чисел (xi — х) при вычислении с округ- — п лением последнего знака х не должна превышать — единиц последнего знака; при вычислении без округ- ления — п единиц. В нашем примере значение х вычи- слено точно. Если сделать расчёт значений иц и ги из этого же примера по формуле Петерса, то получим 1,253 1,60 = 0.6745 • 0,366=0,246; г__ 0.366 0,246 VT' : 0,10. Неравноточные измерения (с разными весами). Если отдельные изме- рения сделаны посредством инструментов, имеющих различную точность, характеризуе- мую различными параметрами рассеяния с^, то* определяются веса измерений по формуле Si ~ Здесь г0 — число, называемое средней ква- дратической ошибкой на единицу веса, совпа- дающее с одним из значений at или произволь- но выбираемое так, чтобы веса g{ были для облегчения вычислений по возможности про- стыми числами. Если сводятся вместе средние результаты предшествующих серий измерений, равноточ- ных, но с различными числами П{ измерений в каждой серии, то за веса принимают числа измерений каждой серии g; = nf. В некоторых случаях веса назначают приближённо, руководствуясь соображениями о качестве измерительных инструментов, на- дёжности работы измеряющих лиц и т. д.; бо- лее точным измерениям приписывается боль- ший вес. При значительном числе неравноточных измерений предшествующие формулы изме- няются следующим образом:
304 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I 1) среднее взвешенное арифметического) Х^х = (вместо среднего (9) 2) средняя квадратическая ошибка измере- ния на единицу веса о0 — r/<X- <Y »=i A0) 3) средняя квадратическая ошибка средне- го взвешенного - (л- (И) ft Аналогично изменяются и формулы вероят- ных ошибок г0 и г- при малом числе изме- рений (см. у В. И. Романовского [66]). Окончательные результаты обработки за- писываются, как и в предыдущей задаче: Х = ~х-\~з- (i СР- кв- ошибка) или (+ вер. ошибка) Пример 2. Обработка неравноточных измерений. Вы- числения приведены в табл. 18. Таблица 18 xi 23 28 27 31 Сум- ма Si 3 5 i 2 II Xi gi 69 140 27 62 298 Xi-JC — 4,1 + 0,9 — 0,1 + 3-9 - (xi-x') 16,81 0,81 O,OI i5,21 - gi(xi- *Y 50,43 4,05 0,OI 30,42 84,91 Si (Xi -x) — 12,3 + 4,5 — 0,1 + 7,8 (-0,1) Пояснения к таблице. Последний столбец служит только для контроля. Сумма должна равняться нулю, если х вычислено без приближения; в нашем случае ;Гполучено с точностью до 0,1 с округлением, т. е. с точностью до 0,03, поэтому абсолютная величина суммы по правилам приближённых вычислений не должна превышать 0,05 X П = °,55- По формуле (9) по формуле A0) по формуле A1) „^=1,60, •* Уп окончательно Х = 57,1 ±1.6 i Л' = 27,1 ±1.1 io =5.32; г-= 0,6745 • 1,60 = 1,08; ( ± ср. кв. ошибка) ( ± вер. ошибка) Третья задача. Определяемая величина х случайная. Ошибки измерения пренебрежимо малы по сравнению со значением определяемой величины и её рассеянием. Если число наблюдений величины х неве- лико (менее 50), то по опытным данным можно вычислить только основные вероятностные ха- рактеристики (х, а или /•) определяемой величи- ны, построить же кривую распределения при этом обычно не представляется возможным. Если же число наблюдений величины х значительно (желательно не менее 100), то по опытным данным можно построить эмпи- рическую кривую распределения, сопоставить её с кривой теоретического закона распреде- ления, должного иметь место в условиях опыта, и определить числовые параметры распределе- ния, соответствующие установленному теоре- тическому закону. В обоих случаях следует определить средние ошибки вычисленных па- раметров. А. Определение вероятностных характеристик. При малом числе наблю- дений п (обычно имеющих одинаковые веса) вычисление среднего арифметического значе- ния х, средней квадратической ошибки с- и вероятной ошибки г производится теми же приёмами, что указаны в отношении равноточ- ных измерений (пример 1), или приёмами, указанными в примерах 4 и 5 „Сведений из теории вероятностей" (стр. 283, 284). В послед- нем случае вероятности р (xi) заменяются ча- стостями, полученными при проведении опыта, результаты которого обрабатываются. Если при малом или среднем числе наблю- дений (п = 20 — 50) требуется определить только медиану Me и вероятное отклонение г эмпирического распределения, то можно поль- зоваться упомянутым выше упрощенным при- ёмом. Все наблюдённые значения случайной ве- личины (в том числе и повторяющиеся) распо- лагаются в возрастающем порядке. Если число их нечётное, то в качестве медианы прини- мается значение, расположенное по середине ряда чисел. Если же число наблюдений чётное, то в качестве медианы принимается промежу- точное значение между двумя значениями, расположенными в середине ряда. Совершенно аналогичным приёмом находится и значение вероятного отклонения г путём расположения в порядке возрастания абсолютных величин отклонений наблюдённых значений от медианы. При большом числе наблюдений (п > 50), обработка результатов опыта ведётся по ме- тоду моментов. Первым этапом такой обработки является составление таблицы частот наблюдённых зна- чений и построение по ней гистограммы или полигона эмпирического распределения (см. „Сведения из теории вероятностей", стр. 282). Прежде всего непосредственно из наблю- дений составляют список отдельных наблю- давшихся значений. По нему определяется область изменения величины х, для чего в спи- ске нужно разыскать наименьшее значение х и выбрать близкое к нему меньшее простое число, разыскать наибольшее значение х и выбрать близкое к нему большее простое число. Выбранные числа принимаются за гра- ницы области. Простыми числами здесь считаются числа, имеющие малое число значащих цифр (если.
ГЛ. I] ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ 305 например, значения х даны с одним или двумя знаками после запятой, то границы следует взять целыми). Затем делят область на равные интервалы таким образом, чтобы число s ин- тервалов было порядка 10—20, а величина интервала была простым числом в смысле, указанном выше. Значение х, соответствующее середине каждого интервала, также должно быть простым числом. Последние два требования имеют целью облегчить дальнейшие вычисления. Для выпол- нения требований иногда приходится изменять первоначально намеченные границы области, конечно, так, чтобы область не уменьшилась, г. е. нижнюю границу несколько уменьшают, верхнюю—увеличивают. После выбора интерва- лов подсчитывают число /^ значений jc/, по- падающих в каждый интервал. Если какое- нибудь из наблюдавшихся значений точно совпадает с границей двух интервалов, то его либо присчитывают к правому (с большей верхней границей), либо прибавляют по поло- вине к каждому из интервалов. При втором способе в некоторых интервалах окажутся дробные числа значений л/ (целое с полови- ной); в этом случае для упрощения вычисле- ний все числа л/ умножают на два, чтобы иметь целые числа. Так как общее число случаев тоже удвоится, а в вычисления идут отноше- ния (эмпирические вероятности), то в резуль- татах ничего не изменится. Схема подсчёта таблицы частот приведена в табл. 19. Таблица 19 Границы ин- тервалов Середины ин- тервалов .... Число случаев . v<°> , •*J n, rA> , л-3 яа Я Л -Гз "з .C) . . .л сE-^ *s ns (s) (Сумма «j + п2 -j- "з 4" • • • 4~ ns = п ~ об- щему числу наблюдений (или удвоенному). Величина интервала дг/+1-— X; обозначается через Л), При дальнейших вычислениях эту таблицу обрабатывают, как дискретное распределение, относя число случаев в каждом интервале к середице интервала (XL было п^ раз; лг2 было я2 раз и т. д.). Вычисления заметно упрощаются, если ввести условные единицы и условный нуль для измерения значений случайной величины. Ус- ловный нуль берётся в середине того интер- вала, в который может попасть среднее ариф- метическое; при некотором навыке достаточно посмотреть на ход чисел щ, чтобы с точностью до одного интервала найти это место *. Далее длину интервала принимают за единицу. Если значения величины в условных единицах обо- значить буквой 5 с индексами, причём нулевое значение ^ = 0 окажется соответствующим середине интервала номер k, т. е. числу Xk, то соотношения между значениями х и ? напи- шу тся так: л-,- = xk -f hit', li = i — k. * Неудачный выбор условного нуля только несколь- ко усложнит вычисления, но не изменит результатов. Смежные значения 5 отличаются на единицу. Таблица частот примет вид, указанный в числовом примере 3 (см. стр. 306). Рассмотрение распределения, полученного при первоначальном выборе величины интер- вала Л, может дать некоторые указания на не- удачный выбор интервала. Если числа л/ колеб- лются от интервала к интервалу (то больше, то меньше), то можно думать, что интервал слишком мал. Если, как бывает в большинстве случаев, числа л/ сначала растут, затем убы- вают (или, ято бывает реже, меняются моно- тонно), то можно думать, что интервал выбран удачно, но приходится опасаться, не велик ли он. Для контроля в этом случае можно сме- стить границы интервалов на половину интер- вала; если общий характер распределения не изменяется, то выбор интервала считают удо- влетворительным. Практически вы годно сначала взять небольшой интервал и чётное число интервалов и составить таблицу. Если окажется, что интервалы малы, то их величину удваи- вают. Новое распределение получают, склады- вая попарно смежные числа л; начального распределения. По окончательно составленной таблице частот эмпирического распределения обычно строится гистограмма или полигон распределения. Следующим этапом является вычисление моментов эмпирического распределения. Не- центральные моменты вычисляются в условных ' 1 v^ fk единицах по формулам: ч.. =— Л, л,-СУ; цен- * п *; ' 1 тральные, также в условных единицах, — по фор- мулам, приведённым в .Сведениях из теории вероятности" (стр. 284). Значения в условных единицах обозначаются штрихом. Переход к основным единицам производится по фор- мулам: а) для нецентрального момента первого порядка, служащего для определения среднего арифметического значения: —— | , '. /19ч М1 = х — Хь Ч- П1 I A^) J « i :» v / б) для центрального момента второго по- рядка, служащего для определения среднего квадратического отклонения: ;ju,=-^ ,= «>.'; A3) Попутно вычисляются: в) средняя квадратическая ошибка сред- него арифметического: г) средняя ква,,ратическая ошибка среднего квадратического отклонения  = \Г^Г ' A3/) Моменты третьего и четвёртого порядка служат для вычисления характеристик асим- метричности (асимметрия S^) и крутости (эксцесс ЕЬ) 20 Том 1, кн. I
306 МАТЕМАТИКА (РАЗД. I Их средние квадратические ошибки вычи- сляются по формулам 2,45 / 4" _4,9_ ==У п ~ Y^ A4') С помощью этих формул вычисляются и константы Пирсона, используемые при сопо- ставлениях с некоторыми теоретическими за- конами распределения или с интерполяцион- ными кривыми h = _™ S2 b = J± = Ek + 3. Pa ^2 Перевод в основные единицы для них не требуется. Моменты, вычисленные по указанным выше формулам, называются грубыми (или вычисленными по способу „нагруженных орди- нат"). В некоторых задачах эти моменты испра- вляют, вводя поправки. Введение поправок имеет смысл только при условии, что исходный материал очень точен и известны те особенности функций, которые определяют выбор тех или иных по- правок. В большинстве задач этого нет, поэтому при вычислениях ограничиваются грубыми моментами. Пример 3. Дано распределение отклонений от номи нала A2 мм) диаметра цилиндрической детали, подсчи' тайное при интервале Л = 10 единиц; единицей измере- ния служит 0,01 мм. Вычислить методом моментов зна. чения х, a, S/i и Е^. Поправок при вычислении момен- тов не вводить. Результаты вычислений приведены в табл 20. Таблица 20 I са .0 3 5 Я 03 S 0. Я <U и н 0.1 ue — 12,5 — 2,5 + 7,5 + 17,5 + 27,5 + 37,5 + 47,5 Сумма i 11 => ч 5™ ? » Is- &>- и я -.,J -7,5 + 2,5 + 12,5 ———— + 22,5 + 32,5 + 42,5 ш i о» s^zs SeS «Z* с; cd л аГО-И uS§ — з — 2 — I о + I + 2 + 3 IV e* з — 17 39 47 —— 39 16 —— 4 —— 165 V *»4 С —9 —— -34 —39 о — +39 + 32 —— + 12 ——— +1 VI •A/ JLf г- 11 i 27 68 39 о 39 64 36 273 VII JO/ ii V « ••» c; « 11 -8X - 136 — 39 о + 39 + 128 + io8 + 19 VIII .«•* 11 "•? •V *«4 t^ B* 11 243 272 39 о 39 256 324 3 Пояснения к табл. 20. Так как согласно столбцу IV распределение приблизительно симметрично, то услов- ный нуль в столбце III берём в середине интервала, где n-t наибольшее. Числа столбца VI получаются умноже- нием чисел столбца V на ?;, числа столбца VII — умно- жением чисел столбца VI на ?,• и т. д. Суммы чисел столбцов V—VIII нужны для вычисления нецентральных моментов в условных единицах. В результате получим 1 1б5~ 19 165 = 0,0061; 273 165 = 1,665; - Ш3 - 7 155 ~ ~ТГ ~ ' 5 По формулам, данным в „Сведениях из теории вероят- ностей" (стр. 284), вычисляем центральные моменты: ix3 =ч3 - Зч„ V! +2 (v,)" = 0,085; «*«' = v,' - 4ч3' v,'+6v2' (v,'J - 3 Ы< = 7,152. Среднее значение в основных единицах будет .г = vj = xk + Нч[ =12,5+10 • 0,0061 = 12,561^0,13 мм. Центральный момент 2-го порядка (дисперсия) в основных единицах будет [х, = ft"jjj - 100 • 1,665=166,5. Среднее квадратическое отклонение 1' = |/(|,2' =* = 1,290 (в условных единицах) и з = 12,90 (в основных единицах) или 0,13мм. Асимметрия sk - ~ Эксцесс Еъ = 0,085 У,6653 7,152 Р, = 0,002. 1,665 т, • — 3 - — 0,42; ^ = 2,58. Средние квадратические ошибки полученных пара- метров вычисляем по формулам A2'), (.13'), A4'): 12,90 "•* V 165 _ 2'45 "S " у 165: Из величины V 330 4,9 /165' з видно, что следует считать о 5^ ~0, так как ср. кв. ошибка заметно превышает вычисленное S^ . Результаты можно записать так: х- 12,6 ± 1,0; о= 12,9 ± 0,7; Sk = 0,1 ± 0,2; Ek = - 0,4 ± 0,4. Б. Сопоставление эмпирического распределения с теоретическими кривыми распределения. Сопоста- вление полученного из наблюдений эмпириче- ского распределения с теоретическими кривыми распределения требуется для различных целей. В частности, это может оказаться нужным для установления расчётных коэфициентов, входя- щих в формулы расчёта ошибок кинематиче-
ГЛ. 1] ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ 307 ских и размерных цепей; для анализа техноло- гического процесса, приведшего к получен- ному эмпирическому распределению; для расчёта вероятностей получения на опыте отклонений в заданных границах; для выравни- вания статистического материала интерполя- ционными кривыми распределения и т. д. Наиболее простым, ориентировочным приё- мом сопоставления является общее сравнение ло внешнему виду полученной из опыта гисто- граммы или полигона распределения с соответ- ствующим семейством теоретических кривых. Результаты сравнения будут более надёжны- ми, если эмпирические и теоретические рас- пределения имеют одинаковые масштабы и контроль соответствия может производиться наложением их кривых друг на друга. Если имеются заранее заготовленные гра- фики теоретических кривых распределения, построенные по оси абсцисс в масштабе з = А мм, а по оси ординат в масштабе - = В мм, то приведение эмпирического рас- пределения к этим масштабам производится следующим образом: по OCJH абсцисс, при начале координат в точке х А, по оси ординат yBi = ~7Г 7Г A5: A5') Здесь л и е — параметры эмпирического распределения, полученные из результатов обработки (в единицах измерения); х,- — сере- дины интервалов по таблице эмпирического распределения в тех же единицах; h — ширина интервала в тех же единицах; л/ — частота (число наблюдений в интервале номер /); п — общее число наблюдений; А и В — масштабы графика в мм; ХА{ и уВ1 — координаты точек полигона распределения в масштабе графика (точнее, yBi — высоты прямоугольников гисто- граммы). При подборе теоретического закона делают также сравнение моментов третьего и четвёр- того порядка при приравненных моментах пер- вого и второго порядка. О близости эмпирического распределения к подобранному теоретическому можно судить по величинам разностей их ординат на графике, или, точнее, по величинам разностей эмпири- о Пг ческих частостеи — - и теоретических вероят- ностей, соответствующих тем же интервалам от х(°) до .*:('), от л(') до jf(a) и т. д., что и для частостеи. Теоретические вероятности вычисляются по формулам Вместо вероятностей п чаще пользуются теоретическими численностями п{,с = ptn, кото- рые сравнивают с эмпирическими частотами л,-. Для суммарной оценки близости эмпириче- ского распределения к подобранному теорети- ческому используются следующие критерии согласия: а) Критерий Пирсона. Устанавливают число / условий, которые были использованы при вычислении теоретических численностей. Первое из них, всегда имеющее место, есть равенство суммы теоретической численности 2 nic и суммы частот ^ ni- Следующие ус- I ' i ловия заключаются в приравнивании моментов эмпирических и теоретических распределений и т. п. Таким образом при использовании нескольких моментов число / больше на единицу, чем порядок высшего использован- ного момента. Затем получают число k („степеней сво- боды"; „независимых интервалов") путём вычитания числа / из числа 5 интервалов: k = s - /. Крайние интервалы, имеющие малые теоре- тические численности, при этом объединяются обычно так, чтобы теоретические численности ni c в крайних интервалах были не меньше 5 единиц. Затем вычисляют число У.*: X« = y<«LZ^ П6) о — j^,' - • (, i и) «=1 z»c По Хц и k в таблице вероятностей (см. табл. 28 на стр. 320) находят Я — ве- роятность того, что X2 может получить значе- ние большее, чем в нашем материале, или рав- ное ему. Если P(X2_^X0) мала, то теоретическое рас- пределение неудовлетворительно представляет эмпирический материал. Упрощениями критерия Пирсона, при кото- рых не нужно пользоваться таблицами вероят- ности Р, являются следующие способы: 3j) Коэфициент точности. Вычи- сляется по формуле Л= I ?(•*)•'•*, 4(x)dx и т. д. Если Н имеет значение от 0 до 2, то соот- ветствие считается удовлетворительным. а2) Критерий В. И. Романовского Если R ;> 3, то соответствие считается не- удовлетворительным б) Критерий А. Н. Колмогорова. Составляется суммарное эмпирическое распре- деление (накопленная частота), т. е. таблица: A/I = л,, А/2 = //! + п2, N3 = N2 -f-Лд, ..., Ns n. Рассчитывается теоретическая интеграль- ная функция распределения Здесь у(х) — плотность вероятности подо- бранного теоретического закона. и по ней — теоретическая накопленная чи- сленность Ni,c s= F (x;)-n.
308 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Значения Л^,с можно также получить из чисел щ,с последовательным их сложением. За- тем определяется верхняя граница D модуля разности между NJ и ,Л/,-,с и определяется число _ D Л. •—— ——~г^— • Уп В заключение находится значение PQ.) — вероятности того, что модуль разности /V/—Л',-,с может быть больше (или равен) полученного из эмпирического материала. Значения Я(Х) находятся из табл. 21. Таблица 21 X Р(Х) ). р<>.) 0,0 i,oooo 1,4 о,о397 О,2 I.OOOO 1,6 o.oia 0 о 3,4 9972 т, о. ос 0 0,8 3 31 6 643 о, о,8 °,54 2,° эоо7 42 с 1,0 О,2~ОС 2,2 ,ООО1 1,2 0,1123 2,4 о,оооо Если Р(Х) мало, то теоретическое распре- деление неудовлетворительно представляет эмпирический материал. Если одно эмпирическое распределение сравнивается с разными теоретическими, то приведённые критерии (особенно Колмогорова и Пирсона) позволят определить, какое теоре- тическое распределение более соответствует эмпирическому материалу. Подробнее о критериях Пирсона и Колмо- горова см. литературу: [60], стр. 75 и 226, и [61], стр. 91. Пример 4. Сравнить эмпирическое распределение отклонений от номинала диаметров 12 мч, деталей по примеру 3, с распределением по закону Гаусса (табл. 22). Сравнение можно вести в условных единицах. Соглас- но результатам примера 3 имеем для распределения по закону Гаусса (в условных единицах): Т= м \ =0,0061; з=1,290. Вычисления приведены в табл. 22. Просмотр графы XV табл. 22 показывает, что эм- пирическое распределение мало отличается от распреде- ления по закону Гаусса. Обращает внимание только отклонение в интервале, где расположен максимум кри- вой, т. е. эмпирическое распределение имеет вершину ниже, чем теоретическое по закону Гаусса (фиг. 225). Проверим удовлетворительность соответствия по пе- речисленным выше критериям согласия. Число условий 1 здесь равно 3, так как использованы моменты до 2-го порядка включительно. Число интерва- лов s = 7; отсюда число „степеней свободы" k = s — I = -7—3=4. а) Критерий Пирсона. По табл. 28 на стр. 320: при k = 4 и X3=0,812 полу- чаем Р>0,91. Таблица 22 I о. <U H X s 3 s ш 1 § 0.3 u pa -42,5 -32,5 -22,5 —13,5 — 2,5 f 7,5 17-5 27,5 +37,5 . 47,5 57-5 | 67,5 Сум- ма II о. a H X s 2 |g <y ^ —37,5 -27,5 — i/,5 - 7,5 + 2,5 +I2,5 Т 22,5 +3а.5 +42,5 +52,5 6a,5 III O.3 « X н и я о s ч •>• 3 ^>!«S S м Я 0) 0 X 4> « § О со к — 5 — 4 —3 —2 — \ О +1 +2 +3 +4 +5 IV в"* °1 03 з; 17 39 47 39 i6 1 I 165 V •k. CM и* 0 о — 9 -34 -39 0 +39 +32 +12 О 6 + 1 VI к"* "* о о 27 68 39 о 39 64 36 о о 273 IX Н X sou 3 >,« к и з Я я S О. се и [-, И <ц -5,5 —4,5 -3,5 -2,5 — 1,5 -о,5 о,5 1,5 2,5 3,5 4,5 5-5 X Т " --5,5°6 — 4,506 —3,500 -2,5°6 -1,506 — 0,506 о,494 1,494 2,494 3,494 4,494 5-494 XI 1 1 1 1 ь а -4,268 - 3,493 2,7*8 — г, 943 --1,167 —о,392 0,383 1,158 1-933 2,708 2,484 4.2J9 XII *~~~* Т ь в •9 — 0,5000 -0,4997 — 0,4966 -о,4739 —0.378 t —0,1524 о, 149Г 0,3766 о,4734 0,4907 о,4997 0,5000 XIII •ч ^ 0,0003 0,0031 0,0227 о,о955 О,22ОО °,3015 0,2275 0,0968 о.оазз 0,0030 о.оэоз х ! 1 s 0,05 0,5 с 3,74 15 37 49 37 15 3-84^ о,!1 IV аГ ^ ^ 4,3 76 29 73 54 97 4,39 65 XV •ir к 1 -.» с —•1,3 -Ь1,24 +I.71 —2,75 +1,46 -|-о,оз —о,39 XVI "* -^ _Ч в* 1 с* i,6o 1,54 2,92 7,56 2,13 о,оо о, J5 XVII 2^ с; .»^ 1 с к~ •~^ 0,393 0,098 0,078 0,152 0,057 о,ооо 0,034 0,812 XVIII !>~ "^ о о 3 20 59 юб 145 i6i 165 165 165 XIX <о •>"" < 0,05 °,э6 4,30 22,о6 57-35 Ю7, ю 144,64 t6o,6i 164, 45 i64,95 16,5,00 XX Ч1_ 1 •^ •^ — о,од — 0,56 — 1,30 — о,о6 1,65 — I, 10 °,3б о,39 °-55 о,о5 о Пояснения к табл. 22. Графы I —VI те же, что и в табл. 20 примера 3 (вычисление моментов); графы VII и VIII пропущены, так как при сравнении с распределением по закону Гаусса моменты 3-го и 4-го порядков не нужны. Чтобы получить числа графы IX отнимаем от чисел графы III по'половине или прибавляем к ним по половине, это будут границы интервалов в условных единицах. Числа графы XII получаем по таблицам функции Лапласа (стр. 98). Числа графы XIII получаются из чисел графы XII вычитанием предыдущих из последующих. Сумма чисел гра- фы XVII даёт X*. Графы XVIII—XX нужны, если пользоваться критерием Колмогорова; числа графы XVIII получаются из чисел графы IV сложением; числа графы XIX получаются из чисел графы XIV таким же способом.
ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ 309 а:) Коэфициент точности _ У.2 0,812 J^T ~ 6~~ гак как Н невелико, то согласие можно считать удовле- творительным. у t •' / / ./"•> \ \ \ 1ч. -223-115 -2.5 +7.5 +I7.S +27.5 +325*0.5 comtie мм «far. 225. а2) Критерий В. И. Романовского так как /?<3, то результаты сравнения удовлетвори- тельны. б) К р и т е р и и А. Н. К о л м о г о р о в а. По графе XX наибольшая разность D = l,65. /165 Р (X) = 1,0. Критерии Колмогорова и Пирсона подтверждают, что эмпирическое распределение удовлетворительно совпа- дает с распределением по закону Гаусса. Четвёртая задача. Определяемая ве- личина х случайная. Ошибки измерения име- ют существенное значение, т. е. не пренебре- жимо малы сравнительно с рассеянием самой величины х. Непосредственно получаемые из опыта ре- зультаты измерений содержат здесь двойное рассеивание: самой величины Л' и ошибок из- мерения. В части определения среднего значе^- ния (центра группирования отклонений)самой величины х это не вносит добавочных затруд- нений, так как ошибки измерений обычно под- чиняются закону Гаусса. Поэтому среднее зна- чение их равно нулю и получаемое в резуль- тате обработки опытных данных среднее ариф- метическое значение л* может быть, как и в условиях третьей задачи, принято за истинное значение центра группирования величины х. Что же касается получаемого из опыта рас- сеяния, характеризуемого обычно значением суммарного среднего квадрагического откло- нения от среднего (as), то простое выделение из него параметра з рассеяния самой величи- ны х, т. е. отделение от него параметра аи — ошибок измерения, возможно лишь при усло- вии знания значения <гц помимо проводимого отыта и отсутствия отбраковки объектов по результатам измерения. С этой целью может оказаться необходимым производство специ- ального предварительного эксперимента с тож- дественными условиями измерения, но при по- стоянстве измеряемой величины. Тогда^стц на- ходится порядком, указанным во второй зада- че, и затем исключается из az по формуле а несколькими независимыми непосредствен- но определяемыми величинами, то обработка опытных данных в отношении каждой из этих величин производится отдельно приёмами, рас- смотренными выше. Две или три независимые величины, соот- ветствующие условиям первой и второй зада- чи, могут фиксировать, в частности, положе- ние точки на плоскости или в пространстве (после исключения ошибок измерения). Опытные данные, относящиеся к величинам, определяемым косвенным путём Если определяемая величина х является из- вестной функцией одной непосредственно изме- ряемой величины у или функцией нескольких непосредственно измеряемых независимых ме- жду собой величин (у, z. ..., t), то решениезадач, аналогичных задачам 1 — 4, производится путём применения тех же, что там, приёмов по от- ношению к непосредственно измеряемым ве- личинам и дальнейшего перехода к исследуе- мой величине по обычным правилам вычисле- ния значений функций неслучайных и случай- ных величин. При условиях, аналогичных первой задаче, получаются обычные аналитические выраже- ния функциональных зависимостей х — f(y) или х =/(у, г, . . ., t). При условиях, аналогичных второй зада- че, т. е. при неслучайных величинах, и если функция линейнзя или мало отличается от линейной и о- , а- , . . ., о- малы, получаются у z t следующие выражения для значения исследу- емой постоянной (неслучайной) величины, при- нимаемого за истинное *: v X +"l/"(--)V — г \ оу/о J7 - v VrfvA=.v "=/(у, г,..., 7)± ' дх Здесь индекс 0 обозначает, что нужно под- ставить у — у, z = 0, . . .. t — t. Аналогичные выражения (если ошибки из- мерений, как обычно, подчинены закону Гаусса) могут быть даны и при оценке точности опре- деления л через значения вероятных ошибок /•_, г—, ...,/•_ У ~z ' При условиях, аналогичных третьей зада- че, т. е. при случайных величинах, и если функция мало отличается от линейной и су зг, . . ., а/ малы, получаются следующие выра- В заключение следует отметить, что если исследуемый объект характеризуется не одной, * Здесь и дальше предполагается, что ошибки п из- мерении величин у, г, . . , t или рассеяния этих величин достаточно малы, вследствие чего можно пользоваться только членами нулевого и первого порядка ряда Тейлора, пренебрегая остальными.
310 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I жения вероятностных характеристик исследу- емой случайной величины: Условия задачи могут быть представлены в виде системы п уравнений вида дх у . зДв дх \2 Если величина х является суммой величин у, г,. . ., Л то + • • - -h о? • A8') Формула A8') применяется, например, при определении суммарной погрешности метода измерения, если известны составляющие по- грешности этого метода. Приведённые зависимости сохраняют свою силу и в случаях, когда исследуемый объект характеризуется несколькими косвенно опре- деляемыми величинами, но каждая из них является явной функцией различных незави- симых величин, измеряемых непосредственно. Иное положение имеет место, если несколько исследуемых величин являются неявными функциями непосредственно измеряемых вели- чин. Здесь имеют место две типичные задачи. Пятая задача. Исследуемый объект характеризуется несколькими постоянными, не- случайными величинами, являющимися неяв- ными функциями непосредственно измеряемых постоянных же величин. Ошибки измерения пренебрежимо малы по сравнению со значе- ниями измеряемых величин. Для определения исследуемых величин дол- жна быть составлена система уравнений с чи- слом последних, равным числу неизвестных. После этого задача решается обычными алге- браическими приёмами. Пример 5. В собранном экземпляре синусного меха- низма (фиг. 226), решающего зависимость х — I cos а, имеют- ся три ошибки: Д/ — ошибка в длине кривошипа, Др — ошибка в угле прорези кулисы, Др — ошибка от зазора между прорезью кулисы и пальцем кривошипа, выбираю- щегося всегда пружиной вправо. Требуется, не разбирая механизма, определить значения всех трёх ошибок. Изме- рения производятся по отсчётному индексу кулисы с ошиб- кой, пренебрежимо малой по сравнению с названными ошибками механизма. Составляются три уравнения ошибок, например, для углов «=0°, 45° и 90°, отвечающие общему уравнению оши- бок, cos a A/- I sin ч Др + Др = А, а именно Д* + Др = Л,; 0,707 (Д/ - / ДР) + Др = Л2; - / Д? + Др = А3. Решением этой системы трёх уравнений с тремя не- известными находятся неизвестные ошибки Д/, ДC и Др. Шестая задача. Исследуемый объект характеризуется несколькими постоянными неслучайными величинами, связанными функ- циональной зависимостью с непосредственно измеряемыми величинами. Ошибки измерения имеют существенное значение, т. е. непрене- брежимо малы сравнительно со значениями определяемых величин. f(x,y, . (/= 1,2,3, . . . ,«). A9) Здесь 1{ — величины, получаемые измере- ниями и содержащие погрешности, делающие записанные уравнения несовместными. Уравне- ния A9) называются условными. Если в услов- ные уравнения подставить какие-либо значения неизвестных х, у, . . . , то вследствие несо- вместности левые части уравнений будут отли- чаться от правых на величины г,- ^ 0, называе- мые невязками (или остатками). Условные уравнения могут быть нелиней- ными, но посредством разложения в ряд и ограничиваясь только членами 1-го порядка они могут быть приведены к линейным ([58], стр. 165; [59], стр. 203; [65], [68]). Условные уравнения могут быть неравно- точными, т. е. ошибки в величинах /,• могут иметь разные веса g{. Умножением каждого из уравнений на корень квадратный из соот- ветственного веса уравнения приводятся к оди- наковым весам. Решение линейных равноточных условных уравнений производится по способу наимень- ших квадратов. Способ наименьших квадратов. Способ наименьших квадратов опирается на принцип Лежандра: определяются такие значе- ния неизвестных, при которых сумма квадратов невязок в,- наименьшая. Если невязки (ошибки в //) подчиняются нормальному закону распределения, то прин- цип Лежандра даёт наиболее вероятные зна- чения неизвестных. Если линейные условные уравнения одного веса имеют следующий вид (три неизвестных): a ix -f bty 4- с^ - /,-, то для определения неизвестных по принципу Лежандра составляются нормальные уравнения следующего вида: 2 ai .B0) Чтобы получить первое нормальное урав- нение, можно умножить каждое условное урав- нение на коэфициент первого неизвестного в этом уравнении и полученные уравнения сложить. Аналогично (умножением на коэфи- циент второго неизвестного) можно получить второе нормальное уравнение и т. д. Если число условных уравнений не очень мало, то вычисление несколько утомительно и возможны ошибки. Поэтому необходимо про- верять вычисление коэфициентов нормальных
гл. ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ 311 уравнений. Обычно употребляется следующий способ: 1) вычисляют сумму Si коэфициентов и сво- бодного члена каждого условного уравнения: si = «/ -Ь bi + сг + /, (если уравнения с тремя неизвестными); 2) вычисляют суммы произведений 5,- на коэфициенты при неизвестных, т. е. 3) должны иметь место очевидные равен- ства: 2 а1 + 2 ai bi + 2Ь ci + 2е* '/• = 2я« 5<-; / t i i i 2 c\ + 2 */ '* = 2c/ Левые части этих равенств суть суммы коэфициентов при неизвестных и свободных членов нормальных уравнений. Решение нормальных уравнений при малом числе неизвестных B или 3) удобно проводить с помощью определителей. Если число неиз- вестных больше трёх, то способ определителей является громоздким и удобнее решать нор- мальные уравнения по способу Гаусса (стр. НО). Если нормальные уравнения решаются с помощью определителей (см. стр. 127), то веса неизвестных определяются по формулам D А-„, _D Лз где D — главный определитель системы нор- мальных уравнений B0), Ап, /422> ^зз—алге- браические дополнения элементов главной диагонали определителя D. Определение весов неизвестных при реше- нии нормальных уравнений по способу Гаусса приведено ниже в примере 6. Средние квадратические ошибки опреде- ляемых величин при решении шестой задачи по способу наименьших квадратов вычисляются следующим образом. Подставив значения неизвестных в каждое условное уравнение, получим остаточные по- грешности ег-. Затем вычисляется средняя квадратическая ошибка на единицу веса а0 по формуле: B1) где s — число неизвестных. Если распределение ошибок можно считать нормальным, то это значение а0 есть наиболее вероятное при данной совокупности условных уравнений. Средние квадратические ошибки опреде- ляемых величин вычисляются по формулам «,= -^=- B2) Окончательный результат записывается так: X = х + <зх; Y — у ± <зу] Z = г ± с* где х, у и z получены решением нормальных уравнений. Пример 6. Решение условных уравнений по способу наименьших квадратов 1. Условные уравнения: ai bl Ч 1Г 1,78 л- + 1,48 у — 2,37 г = — 17,8 — 2,50 .г + 2,22 у — 1,78 z - 18,2 — 3,36 х + 3,21 у ~ 0,21 z - 16,4 1,81 х + 1,51 у + 0,20 г = — 20,3 — 1,70 х + 1,37 у + 1,78 г = 9,0 х + 0,13 у — 0,05 z = — 8,2 Л- + 0,09 у + 0,02 0 = — 7,6 Последний столбец (е;) заполняется после определе- ния неизвестных. 2. Нормальные уравнения. Вычисляем на арифмометре коэфициенты нормальных уравнений и кон- трольные числа, сохраняя пока все знаки, какие получа- ются, чтобы иметь точный контроль. 28.8741.vr - 13,0771.x - 1.7570г=-200,131 - 13,0771л- + 21.6049.У - 5,39740= 46,631 — 1,7570л-— 5,3974_у + 12,04070= 18,564 sl — 16,91 16,14 16,04 — 16,78 10,45 - 7,12 — 6,49 si + 0,64 — 2,18 + 1,84 — 0,22 -1,15 -0,65 - 1,20 Контроль 2 в,*/= 186,0910 ^ */5,- = 49,7614 Сумма коэфиц.] - 186,0910 49,7614 23,4503 Так как обычно коэфициенты уравнений суть прибли- жённые числа, то и коэфициенты нормальных уравнений тоже приближённые числа, в которых могут быть верными не все написанные после запятой знаки (см. стр. 118). Мы сохраним только два знака после запятой и будем решать уравнения: 28,87л- — 13,08.)/ — 1,760 = — 200,13; (а) — 13,08л-+ 21 .бОу— 5,40г = 46,63; (Ь) — 1,76л-— 5,40^ -+ 12,040 = 18,56. (с) 3. Решение нормальных уравнений по способу Гаусса. Из первого нормального уравнения (а) получаем х - — 6,93 + 0,453 у + 0,061г. (d) Подставляем л- в нормальные уравнения (Ь) и (с), по- сле умножения и приведения подобных членов получим*: !5,67.у — 6,200 =- 44,01; (е) — 6,20^ + 11,930 =6,36. (f) Из уравнения (е) получим у = — 2,81 + 0,3960. Подставляем у в уравнение (f) 9,470=— 11,06. (g) (h) Теперь последовательно из уравнений (h), (g) и (d) определяются соответственно (а') (Ь') (с') (d ) 0=— 1,17; .у = -3,27; 4. Чтобы иметь возможность определить веса и сред- ние ошибки неизвестных, решим систему второй раз, поставив х на последнем месте, у — на первом месте и г— на втором, соответственно переставляем и уравнения: 21,60у— 5,400 — 13,08л- = 46,63; -5,40>< + 12,040 — 1,76*= 18,56; — 13,08^ — 1,760 + 28,87л- =-200,13. Из уравнения (а') определяем у: у = 2,16 + 0.2Е00 + 0,606л-. Подставляем у в уравнения (Ь') и (с'), получим 10,690— 5,ОЗл-^= 30,22; — 5,03г + 20,94л- = — 171,88. (е') (f) V * В получаемых уравнениях при решении по спо- собу Гаусса нельзя делить или умножать обе части.
312 МАТЕМАТИКА [РАЗД. I Определяем z из уравнения (е'): г = 2,83 + 0,471л:. Подставляем z в уравнение (f): 18,57лг = — 157,65. <*') Теперь последовательно из уравнений (h'), (g') и (d') определяем соответственно .v = — 8,49, z = - 1,17, у = -3,27. Разница на единицу последнего знака в величине л- объясняется тем, что вычисления были приближённые, и при изменении порядка вычислений вследствие округле- ний результаты могут слегка отличаться. 5. Определение весов неизвестных. Заметим, что веса z и х равняются коэфициентам при этих неизвестных в уравнениях (h) и (Ь'), так как при решении по способу Гаусса вес последнего неизвестного равен коэфициенту при этом неизвестном в последнем уравнении. Поэтому gz = 9,47, gx -= 18,57. Вес gy неизвестного у можно определить из уравне- нии (е) и @ с помощью пропорции gy :g^ = 15,67 : 11,93, имеющей место при решении по способу Гаусса для веса предпоследнего неизвестного, отсюда ' Для контроля вычислений можно, пользуясь той же пропорцией, вторично определить вес z, как вес предпо- следнего неизвестного в преобразованной срстеме Се') и (Г), в которой роль последнего неизвестного играет х\ имеем Sz __ 10,69 ~g^ " 20,94 Получаем удовлетворительное согласие. 6. Определение остаточных погреш- ностей. Значения х, у, z, полученные из первоначаль- ной системы нормальных уравнений, подставим в каж- дое условное уравнение, тогда получим остаточные погрешности ej , показанные в последнем столбце рядом с условными уравнениями. После этого вычисляем сумму квадратов остатков, что можно сделать на арифмометре, не записывая отдель- ных значений. В нашем i римере *. = 11,78. 7. Вычисление средних квадратиче- ских ошибок. Средняя квадратическая ошибка а0 на единицу веса вычисляется по формуле B1): ': = i,72. Средние квадратические ошибки неизвестных получим по формулам B2): - 0,40, av = Y~*y = 0,56. чайные или случайные) и значимостью оши- бок измерения сравнительно со значениями исследуемых величин. Здесь имеют место три типичные задачи. Седьмая задача. Из опыта получен ряд значений двух неслучайных величин, связан- ных функциональной зависимостью. Ошибки измерений пренебрежимо малы по сравнению со значениями величин. Здесь обработка опытных данных зачастую ограничивается только графическим предста- влением полученной зависимости. Если же полученные из опыта значения можно считать достаточно точными, то иногда подбирается аппроксимирующая функция, позволяющая производить интерполяцию, т. е. определение промежуточных значений функции между по- лученными из опыта значениями (узлами). В последнем случае задача полностью совпа- дает с обычной задачей интерполирования таб- личных значений функций (см стр. 253). Восьмая задача. Из опыта получен ряд значений двух неслучайных величин, связан- ных функциональной зависимостью (неизвест- ной или с неизвестными параметрами). Ошибки измерений оказывают существен- ное влияние; по условиям опыта, каждое зна- чение функции получается в результате одно- го измерения*. Требуется подобрать формулу, которую можно принять за наиболее вероят- ное представление искомой функциональной зависимости. Такие формулы обычно называ ются эмпирическими. Решение задачи о разыскании эмпириче- ской формулы состоит из трёх частей: А) вы- бор типа формулы, т. е. вида аналитической зависимости между х и у; выбранный вид должен содержать несколько буквенных пара- метров; Б) определение значений параметров; В) проверка удовлетворительности полученной формулы. А. Выбор типа формулы. Табличные значения х и у наносят на график. Если об ана штическом виде формулы ничего неизвестно, то вид формулы подбирают по общему виду графика. Уравнение извест- ной кривой, похожей на график, написанное в явном виде у ~ f (х), даст тип функции. Если из каких-нибудь соображений физи- ческого характера можно установить тип функции, связывающей х и у, то выбирается этот тип. Так например, в явлениях непре- рывного роста или убывания естественно выбрать формулу вида у = аеЬх или у — аеЬх* и т. п.; 8. Результат решения записываем X »• '— 8,48 ± 0,40; У <* - 3,27 ± 0,49; Z ~ - 1,17 ± 0,56 (ошибки средн. квадрат.). Опытные данные, относящиеся к зависимым величинам (функциональные и коррелятивные зависимости) Если опытные данные относятся к вели- чинам, связанным между собой какой-либо зависимостью, то порядок обработки их определяется характером этих величин (неслу- здесь а и Ъ — параметры. Если есть основания считать, что у есть периодическая функция х с периодом Р, то можно пробовать подбирать формулу вида л • , у = A sin I a -f- -р- ) или тригонометрический полином (см. стр. 262). * Если каждое значение функции определяется по нескольким измерениям, то в дальнейшее решение вво- дится среднее арифметическое из результатов измере- ний; при этом в части Б решения (см. ниже) условным уравнениям нужно приписать веса—числа значений, из которых получена каждая точка.
ГЛ. 1] ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ 313 Когда связь подобна обратно пропорцио- нальной зависимости, то выбирают дробно-ли- нейную функцию Во всех подобных случаях желательно (это не всегда возможно) выбирать вид функции так, чтобы она либо была линейна относи- тельно параметров, либо простыми преобразо- ваниями приводилась к линейной. Например: 1) полином у = а + Ьх -Ь сх2 -] г/х3 удобен тем, что он линеен относительно па- раметров, 2) функция у = aebx нелинейна, но можно сделать преобразование \пу = In я + Ьх, и получим линейную функцию относительно параметров t = In а и Ь; заметим, что при вы- числениях натуральные логарифмы заменяются десятичными (см. стр. 11 Я); 3) дробно-линейная функция приводится к линейному относительно параметров виду простым преобразованием ах — су + Ъ — ху\ 4) тригонометрическая функция приводится к линейному виду относительно новых пара- метров, если Р известно, заменой синуса суммы по формуле у = a COS~TJ— -t- где а = A sin а, b = A cos ->; если определены а и ft, то А и а легко получить (см. стр. 263). Если Р неизвестно, то точное приведение к линейному виду невозможно. Если о виде функции ничего заранее неиз- вестно и график функции не даёт определён- ных указаний, то обычно выбирают полином х = а + Ьх + с х* + • • • + 1хт того или иного порядка. Обычно начинают с полинома 1-го или 2-го порядка, проверяют удовлетворительность формулы (см. ниже п. В этого раздела), если она плохо представляет материал, то повышают порядок подбираемого полинома. Б. Определение значений пара- метров эмпирической формулы (по способу наименьших квадратов \. Если выбрана формула видад* = / (х, а, Ь, с...), в которой а, Ь, с,... — параметры, то, подставляя в неё все табличные значения х^у-г (/= 1,2,..., и), получим для определения а, Ь, с,... условные уравнения (см. задачу 6) вида f(xita,b,c,...) - у/. Эти уравнения приводят к линейному виду либо преобразованиями, либо разложением в ряд (см. [58] стр. 165 и [2] стр. 203). Полученные линейные уравнения обычно решают по способу наименьших квадратов. Способ наименьших квадратов, автомати- чески дающий определённые значения пара- метров по заданной таблице, не всегда даёт здесь вполне удовлетворительные результаты. При проверке удовлетворительности эмпири- ческой формулы иногда оказывается, напри- мер, что она недостаточно хорошо предста- вляет наблюдения в области значений х, в ко- торой преимущественно придётся пользовать- ся формулой для интерполяции. В подобных случаях можно использовать один из следую- щих способов: 1) изменение типа функции, если ранее избранный тип не обязателен по теоретиче- ским соображениям; 2) введение больших весов для условных уравнений (см. стр. 310 и 304), соответ- ствующих более важным значениям х, и мень- ших весов других условных уравнений; 3) замена способа наименьших квадратов другими способами, в которых принцип Ле- жандра заменяется другими условиями (сумма абсолютных величин невязок должна иметь наименьшее значение, сумма четвёртых степе- ней невязок имеет минимум и т. п.) [63]; 4) в наиболее затруднительных случаях пользуются более или менее произвольными способами, вроде деления системы условных уравнений на группы, содержащие столько уравнений, сколько неизвестных; каждую груп- пу решают отдельно и затем вычисляют сред- ние арифметические параметров, полученных в группах. В. Проверка эмпирической фор- мул ы. Необходимо проверить, насколько удо- влетворительно эмпирическая формула пред- ставляет таблицу. Для этого все табличные зна- чения Xi подставляют поочереди в полученную эмпирическую формулу и вычисляют по формуле значения у, которые мы обозначим у;,с. Найдя разности Vi—Угс (отклонения), можно решить вопрос о пригодности формулы. Если абсолют- ные величины разностей не превышают воз- можных ошибок измерений _у/, то формулу можно считать вполне удовлетворительной. Если формулой придётся пользоваться в огра- ниченной области значений х, то достаточно, чтобы такое условие выполнялось в этой об- ласти. Если, как обычно бывает, среди разно- стей есть и превышающие по абсолютной величине возможные ошибки, то вычисляют среднее абсолютное отклонение 8 по формуле У: или (что правильнее) среднюю квадратиче- скую ошибку а0 .на единицу веса: - где 5 — число параметров. Если а0 и 5 не очень превышают абсолютные величины возможных ошибок yf, то формулу можно считать удовлетворительной. В против- ном случае следует пробовать подбирать дру- гую формулу.
314 МАТЕМАТИКА [РАЗД. Пример 7. Дана таблица значений величин х и у: -1,1 -0,6 6,4 4,2 0,0 1,9 0,4 1,0 1,0-0,9. Требуется построить эмпирическую формулу, аппрок- симирующую таблицу, по способу наименьших квадратов. Предположим, что можно взять полином. Сначала пробуем полином первой степени. Если полином напишем в виде у — а + Ьх, то, подставив в него табличные зна- чения х и у, получим условные уравнения для а и Ь: а - 1,1 Ь = 6,4, а — 0,6 Ь = 4,2, а - 1,9, о + 0,4 Ъ ~ 1,0, а + 1,0 Ь - -0,9. Решение этих уравнений по способу наименьших квад- ратов, т. е. решение нормальных уравнений, даёт а = 2,31, Ь =— 3,43 с весами ga^,Q7,gb =2,71. Полученная формула имеет вид у = 2,31 — 3,43 х. Для проверки выбранной формулы подставим в по- следнюю полученную формулу табличные значения х и вычислим у; получим: 0,0 0,4 1,0 | 1,9 1,0 -0,9 2,31 0,94 —1,12 -0,41 40,06 40,22 Сумма 0,1681 0,0036 0,0484 0,3451 По сумме квадратов отклонений найдём а0 — среднюю квадратическую ошибку на единицу веса: X V Ус У -У с (У -Ус)* -1,1 6,4 6,09 40,31 0,0961 -0,6 4,2 4,37 -0,17 0,0289 а затем средние квадратические ошибки найденных коэ- фициентов аа — 0,15, з^ — 0,21. Последние показывают, что в значениях а и и нет смысла брать больше двух знаков после запятой. Уже одно рассмотрение разностей у. — у.,с показы- вает, что построенная формула неудовлетворительна, так как по таблице можно полагать, что значенля у даны с точностью до 0,1, а почти все разности заметно пре- Фиг. 227. вышают 0,1, и средняя ошибка на единицу веса тоже значительно больше, чем 0,1. Поэтому необходимо попы- таться применить полином 2-го порядка вида у ==- a i bx 4- сх*. Составляем снова условные, а затем нормальные урав- нения. Решение нормальных уравнений даёт значения неизвестных коэфициентов и их веса: а =2,05; Ь =—3,37; с =0,50; Эмпирическая формула имеет вид у = 2,05 — 3,37* + 0,50.*». Подстановка в неё значений х даёт таблицу ,r У УС У -Ус v - ycY -1,1 6,4 6,36 + 0,04 0,0016 — 0,6 4,2 4,25 — 0,05 0,0025 0,0 1,9 2,05 -0,15 0,0225 0,4 1,0 0,78 40,22 0,0484 1,0 -0,9 — 0,82 40,08 0,0064 Сумма 0,0814 По сумме квадратов разностей находим ао=0,20, а =0,14, Разности у — у и фиг. 227 показывают, что вторую формулу можно считать значительно более удовлетво- рительной, чем первую, так как три разности меньше 0,1 (точности у), одна @,15) превышает не очень сильно, и только одна @,22) более заметно отличается от 0,1. Сравнение средних квадратических ошибок на единицу веса @,2 вместо 0,34) также показывает, что вторая фор- мула заметно лучше первой. В некоторых экспериментальных исследо- ваниях требуется установить, изменяется ли какое-либо свойство исследуемого объекта при изменении некоторого другого фактора, например, остаются ли постоянными, возра- стают или убывают значения величины, харак- теризующей это свойство. В условиях восьмой задачи ошибки измере- ний могут привести к случайным сочетаниям значений определяемой величины, могущим дать ошибочный или ненадёжный ответ на поставленный выше вопрос. Простейшим, но не всегда осуществимым, приёмом обеспечения надёжности делаемого заключения являются многократно повторён- ные (порядка 20 и более) измерения каждого значения. Для установления искомой зависи- мости здесь следует пользоваться средними арифметическими значениями ,t(z-) каждой из групп измерений и, кроме того, сопоставить возможные отклонения среднего арифметиче- ского (За-) со ступенью их изменения (jc(.+1 — Xj). Если последняя значительно прево- сходит первую, то вывод о наличии изменения исследуемого свойства надёжен, в противном случае от такого вывода следует воздержаться. Если имеют место только одиночные изме- рения каждого из значений, то подобное же сопоставление можно сделать, пользуясь вместо ошибки среднего арифметического значения о- ошибкой измерения аи. Другим приёмом, использующим в обоих рассматриваемых случаях способ наименьших квадратов, является установление параметров линейных зависимостей не только для того сочетания значений величины, которое полу- чено из опыта, но и для нескольких других разнообразных сочетаний, отличающихся от первых на±с- , ;±2а- или соответственно на •± аи, ± 2аи. Если для всех таких сочетаний будут получаться линейные зависимости одно- го типа (например, все возрастающие или все убывающие), то вывод об истинности соответ- ственного изменения исследуемого свойства можно считать надёжным. В противном слу- чае следует увеличить число наблюдений до получения устойчивых в указанном выше смысле результатов.
ГЛ. I] ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ 315 Девятая задача. Из опыта получен ряд значений двух случайных величин л: и у. Ошибки измерений этих значений пренебре- жимо малы по сравнению с рассеиванием определяемых величин. Совокупность получен- ных из опыта значений называется эмпири- ческим распределением. Обычно в задачах такого рода зависимость между х и у является не функциональной, а коррелятивной, т. е. вероятность каждого значения одной величины зависит от значения другой. Решение задачи разделяется на следующие части: а) Вывод уравнений регрессии, определяю- щих средние значения одной величины по зна- чениям другой; таких уравнений два (в случае двух величин), так как можно искать регрес- сию у по д: и х по у. Обычно ищут линей- ные уравнения регрессии вида. Ух = «1 + М- ,v B3) где ух — среднее арифметическое значений у, соответствующих данному х, и ху — среднее арифметическое значений х, соответствующих данному у. Это оправдывается тем, что в случае нор- мального распределения двух случайных вели- чин среднее значение (математическое ожи- дание) каждой из случайных величин есть линейная функция другой. б) Вычисление коэфициента корреляции, который является мерой уклонения корреля- ционной связи от функциональной линейной. Формулы для вычислений п р и малом числе наблюдений. Вычисле- ния ведутся непосредственно по табличным значениям ^rz-, у;, полученным из наблюдений (/=1,2,..., п). Порядок вычислений следую- щий: 1. Вычисляются средние значения: 42- 2. Вычисляются средние квадратичные от- клонения <зх и Оу каждой из величин: - ИЛИ 2 По вторым формулам удобно вычислять голько тогда, когда x-t и y-t — простые числа (мало знаков). 3. Вычисляется число ;л.п по формуле B4) B4') 4. Вычисляется коэфициент корреляции: г = B5) 5. Составляются уравнения регрессии: ° (х- -х), B6) Часто вместо ху и ух пишут просто у и х, но нужно помнить, что уравнения дают сред- ние значения величин. 6. Обычно ещё вычисляют среднее ква- дратические ошибки коэфициента корреляция и уравнений регрессии по формулам V~n B7) . B8) Первое из этих чисел оценивает обычным образом надёжность числа г;средние квадратич- ные ошибки уравнений регрессии дают пред- ставление о точности определения значения каждой величины по уравнениям регрессии. Схема вычисления представлена в табл. 23. Таблица 23 X I \Х—. III (х-х) (у-~ У -У У-У VI (у.-уK Графы I и II заполняются по результатам наблюдений; суммы чисел в этих столбцах, де- лённые на «, дадут х и у. Заполняются графы HI и IV; суммы вычисляются для контроля (они должны быть малы, см. задачу 2). Затем вычи- сляются суммы чисел в графах Уи V>; после деления их на п получим ^ и з*. Графу VII удобнее заполнять последней; частное от деления полученной в ней суммы на п даст njj. Корреляционная таблица (при большом числе наблюдений). Если наблюдений много, то обработка, указанная в предыдущем разделе, неудобна; в "этом слу- чае результаты наблюдений представляют в таблице, которую называют корреляционной. Аналогично тому, что делается при изучении распределения одной величины (задача 3), области изменения х и у делятся на интер-
316 МАТЕМАТИКА [РАЗД. валы, выбираемые для каждой величины в отдельности. Затем для каждой пары интер- валов по х и по у подсчитывают число слу- чаев, когда наблюдавшиеся соответственные значения х и у попадают в эти интервалы; результаты вносятся в табл. 24. >\ Сумма *( 1 ! 0) д- „„ ... 3 «И «10 1) «„ «23 «54 », B) л «3! «з; «3. «34 «», C) Л «41 »« «13 «14 D) л «„ пл Я.-д «,4 «50 E) 1 ! Сумма «,„ «i 2 я* «04 II В первой графе у концов разграничи- тельных линий между строками ставятся зна- чения границ интервалов по у; в первой строке у границ разграничительных линий между графами ставятся границы интервалов х; внутри клеток 1-й графы и 1-й строки пи- шут значения у и х, соответствующие се- рединам интервалов. Здесь также рекомен- дуется вводить условный нуль и условные еди- ницы для х и для у таким же способом, как и для одной величины (стр. 305). Каждая клетка таблицы соответствует опре- делённым интервалам х и у, ив неё вписы- вается соответствующее число случаев. Числа, вписываемые в таблицу, будем обозначать п-ф где i— номер интервала х, а/ — номер интервала у. В нижней строке вписываются суммы чисел л/у по графам; эта строка даёт распределение величины х, рассматриваемой отдельно (при любых у); эти числа будем обозначать л/0. Числа крайней правой графы получаются сложением чисел л/у по стро- кам; эта графа даёт распределение вели- чины у, взятой отдельно (при любых л); эти члсла обозначим Лпу. Сумма чисел п/0 в по- следней строке равна общему числу наблю- дений; сумма чисел я0у в последней графе тоже равна л, что даёт контроль составления таблицы. Таким образом имеем "/о — 2^ nij< • noj ~ 2 n'J' Как и при обработке распределения одной случайной величины, принимают, что л/у есть число случаев, когда величина х имеет зна- чение, соответствующее середине /-го интер- вала х, а величина у имеет значение середи- ны у'-го интервала у. Следовательно, обраба- тывают распределение, как дискретное. Если построить точки с координатами, рав- ными наблюдавшимся значениям х и у, то получится график, называемый полем кор- реляции. Обычно он имеет такой вид: точки в общем разбросаны без особого порядка, но можно заметить при наличии корреляционной связи, что есть направления, около которых точки всего гуще. Если построено поле корреляции, то доста- точно нанести на нём координатную сетку со- ответственно границам интервалов, и подсчёт точек в образовавшихся при этом клетках даст корреляционную таблицу. Пример 8. Вычисления по корреляционной таблице. Данные, полученные из опыта, вносятся в корреляционную таблицу в левом верхнем углу табл. 25. Вычисления: 200 = -0,425; 20Э л- = '10 + 10х(— 0,425)= 35,75; 7'= 35+10 X 0,09 = 35,9; 200 214 =-——О.ОЭ'2 =1,062: 200 з - 10а, =11,06; = Юз = 10,30; 3) = - — — (— 0,425) X 0,09=0,883, 2оО 0,883 - = 0,775; 1,106 X 1,0*0 5) р- = р = г -У- = 0,82; • С Г v п — 35,9 = 0,82(к- 35,8); х — 35,8 = 0,95 (у-35,9); 7,, - 0,09= 0,82(? + 0,42); + 0,42 = 0,95 (т)—0,09); I-r2 = 6,5; з -з тЛ -г2 = 7,0; ТГ х ' "Оу = з.
ГЛ. IJ ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ 317 Таблица 25 1 х у ю - 2О Ч" - 40 - 00 - I 11 III IV V VI VII л \, $1 - 2 — I _ — - —————— О I 2 ЛЯ> ч- П $1 "/О ?TI/ nij ? Ут га 7 '' v i.L^L "Ю \ 5 1 -3 5 ——— ._. ————— —————————— 5 -IS 45 - 10 3° — 2,00 — 2,03 5 It -2 1 20 27 -54 108 —34 68 -1,26 — 1,21 3 — 1 23 3° __-— __ 10 63 - °3 63 -13 13 — 0,21 -o,39 5 4 0 47 _____ a о 67 0 о 29 0 + 0,43 o,43 5 5J 1 2 ———— _..._ 20 7 29 29 29 3t 34 1,17 1,25 6 2 —— — b 3 9 18 36 12 24 I-3. 2,O" 5 } 7 I "q/ 12 4Я 79 47 '9 200 -85 281 — 169 ~ — 1 » w 24 -43 0 47 38 ... Ill 2 48 43 0 47 76 214 IV .-, -29 -63 -28 + 22 13 - V V V,v 58 63 0 22 26 169 VI S?n / ' V "o/ — 2,42 -1,47 -0,35 -i 0,47 4 0,68 - VII  — 2,41 -1,46 -0,51 o,44 i,39 - Пояснения к табл. 25 и к вычислениям на стр. 316. Графа I даёт распределение у, строка I—распределение х. По ним выбираются условные нули для х и у •л вводятся условные единицы; они обозначены на схеме буквами ? и т,. В строке х и графе у нанесены границы интервалов; значения середин интервалов в единицах х и у не нанесены; даны значения ? и т), соответствующие серединам интервалов. _ Графы II и III служат для вычисления т\ и j , строки II и III—для ?~ и о- • вычисления ведутся т .к же, как для одной величины (см. стр. 318). Величина [*„, необходимая для определения г, вычисляется здесь по формуле B3) где ?-,TJ . —значения в условных единицах для середин интервалов. Двойную сумму можно вычислить, составив аналог корреляционной таблицы, в которой пишется в каждой клетке произведение п на $.TJ.-. Суммирование всех чисел таблицы и даст двойную сумму. В нашей схеме вместо этого введены графы и строки IV и V. Способ вычисления чисел в этих графах и строках указан написан- ными в схеме формулами. Суммирование чисел графы V и строки V дают независимо значение двойной суммы, что обеспечивает контроль. Графа VI содержит эмпирические средние значения Е, соответствующие всем т]. . Эти средние получаются деле- нием чисел графы IV на числа графы I. Сказанное относится и к строкам с той разницей, что в строке VI полу- чаются эмпирические средние значения т) для всех ?,•_ Вычисления вне схемы под номерами 1), 2) не требуют пояснений, так как они ведутся для каждой величины отдельно; 3) вычисление величины [*.,, проводится по формуле B9), 4) коэфициент корреляции и его средняя ошибка вычисляются по формулам B5) и B7); он не зависит от выбора единиц. Под номером 5) дано вычисление коэфициента регрессии т/ по ? (у по х), обозначенного р» (р ) и коэфициента регрессии ? по т, (v по у), обозначенного р (р ), вычисляемых по формулам B6). Здесь р. и р , а также р и о соответственно равны, так как интервалы по х и по ч х '<\ у v равны. Далее написаны уравнения регрессии в действительных и в условных единицах. Последние нужны для сравнения эмпирической регрессии с теоретической. По уравнениям регрессии в условных единицах вычислены средние значения ? для всех тк и средние значе- ния т) для всех ?, ; резуль»аты помещены в схеме в графе VII и строке VII. Сравнение чисел граф VI и VII и таких же строк показывает в общем удовлетворительное согласие во всех точках, кроме последних. Величина о показывает, что в коэфлциенте корреляции нет смысла писать больше двух знаков. Ь'еличина коэфициента корреляции 0,78±0,03 показывает, что связь между хну можно считать не очень уклоняющейся от линейной зависимости. Средние квадратические ошибки уравнений регрессии, вычисленные под номером 6), показы- вают, однако, что значения у по х и х по у вычисляются по уравнениям регрессии довольно грубо, что, впрочем, вы- зывается главным образом нижним правым краем поля корреляции.
Таблица значений вероятности появления события хотя бы один раз [Р ( > 1 из s) = 1 — A — p)s ]* Таблица 26 Р ^\^ О,О1 О.О2 о,оз о,о4 о,о5 о, об 0,07 о,о8 о,о9 О,1О 0,12 о,14 одб o,i8 0,2О О,22 0, 24 0, 2E 0,28 0,30 0,32 0,34 0,36 0,38 0,40 о, 42 0,44 0,46 о,48 о,5° 0,52 о,54 о,5б о,58 о,6о 0,62 о,б4 ,, ! о.бб * о,68 0,70 0.72 о,74 0,76 0,78 о,8о о,85 0,90 °95 1 j 0,01000 озооо 03000 04000 05000 о.обооо 07000 оЗооо оолоо 1ОООО ОД2ООО 14000 1бооо iSooo 20ООО 0,22000 24000 26000 28000 30000 0,32000 34000 36000 38000 40000 0,42000 44000 46000 48000 50000 0,52000 54000 56000 58000 боооо о.баооо б4ооо 1 ббооо 68ооо 7000О 0,72000 74ооо 76000 78000 8оооо o,8jooo QOOOO 05000 j 2 0,0190° 03960 0591° 07840 0975° 0,11640 1351° 153бо 17190 19000 0,22560 26040 2944° 32760 36000 0,39160 42240 45240 48160 51000 о,537бо 56440 59040 61560 64000 0,66360 68640 70840 72960 75000 0,76960 78840 80640 82360 84000 0,85560 87040 88440 89760 91000 0,92160 93240 94240 95160 96000 о,9775о 99000 9975° 3 0,02970 05881 08733 11526 14263 0,16942 195б4 22131 24643 27100 0,31854 36394 40730 44863 48800 о,52545 56102 59478 62675 65700 0,68557 71250 73786 76167 78400 0,80489 82438 84254 85930 87500 0,88941 90266 91482 92591 93600 о,945*3 95334 96070 96723 973оо 0,97805 I 98242 98618 98935 99200 0,99662 99900 9993? 4 0,03940 07763 11471 15065 18549 0,21925 25*95 2836! 3*425 3439° 0,40030 45299 502*3 54788 59040 0,62985 66638 70013 73*2б 75990 0,78619 8Ю25 83223 85224 87040 0,88684 90166 9*497 92688 93750 0,94692 95523 96252 96838 97440 о,979*5 98320 98664 9895* 99*90 о,99385 99543 99668 99766 99840 о,99949 9999° 99999 5 0,04901 09608 14127 18463 22622 О,2ббЮ 3043* 34092 37597 4°95* 0,47227 52957 fl?i 62926 67232 0,71128 74б45 77810 8065* 83*93 0,85461 87477 89263 90839 92224 о,9343б 94493 95403 96198 96875 о,9745а 9794° 9335* 98699 93976 0,99208 99395 99546 99664 99757 0,99828 99881 99920 99948 99968 0,99992 99999 1 6 0,05852 11416 16703 21724 26491 0,31013 3530* 393б5 432*3 46856 о,535бо 59543 64870 69599 73786 о,7748о 80730 83579 86069 88235 0,901*3 9*735 93*28 94320 95334 о,9б*93 969*6 97521 98023 98437 0,98777 99053 99274 9945* 99590 о,99б99 99782 99846 99893 99927 0,90952 99969 99981 99989 99994 0,99999 7 0,06793 13187 19202 24856 30166 0.35*52 3983° 44215 48324 52170 0,59*3° 65207 70491 75°7i 79028 0,82434 85355 87849 89969 9*7б5 0,93277 94545 95602 06478 97200 0,97792 98273 98661 98972 99219 0,994i3 995б4 99681 9977° 99836 0,99886 99922 99947 99966 99978 о,99987 99992 99995 99997 99999 8 0,07726 14924 21626 27861 33658 о,39043 44042 48678 52975 56953 0,64037 70078 752*2 79559 83223 0,86299 88870 91008 92778 94235 0,95428 96400 97*85 97817 98320 0,98719 99033 99277 99465 99618 0,997*8 90800 99800 99903 99934 о,99957 90972 99982 99989 99993 0,99996 09998 99999 99999 9 0,08648 16625 23977 30747 Зб975 0,42700 47959 52784 57207 61258 0,68352 74267 79*78 83238 86578 0,89313 9*541 93346 948оо 95965 0,96891 97624 98199 93646 93992 0,99257 99453 99610 99722 99805 0,99365 99908 9993s 09959 99974 о,9993з 99990 99994 09993 99993 0,99999 99999 10 0,09562 18293 26258 335*7 40126 0,46138 5*602 5656* 61058 65*32 0,7215° 77870 82510 86255 89263 0,91664 9357* 95076 96256 97*75 0,97886 98432 98847 99*61 99395 о,995б9 99697 99739 99355 99902 о,99935 9995s i 99973 99933 99939 0.99994 99996 99993 ; ОО.ХЮ :?:7?vv ! 99999 i I i и 0,11361 21528 30616 38729 45964 0,52408 58140 63233 67752 7*757 0,78433 83633 87659 90753 93128 0,94929 96287 973°4 9^059 98616 0,99023 993*7 99528 99677 99782 o,99355 09905 99939 99961 99976 0,99985 99991 99995 99997 99998 0.99999 99999 14 0,13*25 24636 347*6 43533 5*233 0,57948 63796 6883i 73296 77*23 0,83298 87895 91292 93786 95602 0.96915 97855 98524 93994 99322 099548 997°2 99807 99876 99922 0,99951 99970 99932 99939 99994 0,99997 90998 99999 99999 . 16 0,14854 27620 38575 47960 55987 0,62843 68687 73661 77886 81470 0.87066 91047 93856 95821 97*85 0,98123 98761 99191 99478 99668 0,99791 99870 99921 99952 99972 0,99984 99991 99995 99997 99998 0,99999 18 0,16549 30486 42205 52040 60279 0,67168 729*7 77706 81687 84991 0,89984 93378 95665 97190 98i99 0,98858 99284 99557 99730 99837 0,99903 99944 99968 99982 9999° 0,99994 99997 99998 99999 20 0,18209 33239 45621 558оо 641.51 0,70989 7б57б 81131 84835 87842 0,93244 95ЮЗ 96941 98111 98847 о,993°5 99587 99758 99860 99920 0.99955 99975 99987 99993 99996 о,09993 99999 30 1 0,26030 1 45451 59399 70614 78536 0,84374 88663 91803 94°95 9576i 0,97840 98916 99465 99740 99876 o,99942 99973 99988 99995 99998 0,99999 40 0,33103 55430 70429 80418 87149 0,91584 945*3 96440 97700 98522 0,99398 997бо 99900 99964 99987 o,99995 99998 99999 i 60 0,45284 70245 83919 91365 95393 0,97553 93715 99328 99651 99820 0.99953 99988 99997 99999 80 0,55248 8oi35 9*255 96183 98348 0,99292 99699 99873 99947 99978 о,9999б 99999 100 0,63397 86738 95245 98313 994о8 о,99794 99929 99976 99992 99997 ОО По В. А. Алексееву. См. „Сборник таблиц для расчёта вероятностей", Изд. Арт. акад. КА, 1944 г,
Таблица функции S (г) для распределения Стюдента * Таблица 27 0,0 О,1 0,2 о,3 0,4 °,5 0,6 °>7 о,8 °,9 1,0 i,i 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 i,8 *,9 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 З.о 3,2 3,4 3,6 3,8 4,о 4,2 4,4 4,6 4,8 5,о 5,2 5,4 5.6 5,8 6,0 2 о,5°° 532 563 593 621 648 672 694 7*5 733 о,75° 765 779 791 8оз 8i3 822 831 839 846 0,852 864 874 883 891 898 904 род 914 gi8 922 926 929 932 935 937 940 942 944 946 947 3 0,500 535 570 604 636 667 695 722 746 768 789 807 824 838 852 864 875 884 893 901 908 921 931 938 946 952 ^7 962 9б5 9&э 971 974 976 978 9&> 98i 982 984 985 986 987 4 о,5оо 537 573 6о8 642 674 7°5 733 759 783 804 824 842 858 872 885 896 906 915 923 930 942 952 9бо 966 971 975 979 082 984 986 988 989 990 991 992 993 994 994 995 995 5 о,5оо 537 574 бдо 645 678 7Ю 739 766 790 8i3 834 852 868 88з 896 9о8 918 927 935 942 954 963 970 976 980 984 986 989 990 992 993 994 995 996 996 997 997 998 998 998 6 0,500 538 575 612 647 681 7J3 742 770 795 818 839 858 875 890 903 915 925 934 942 949 960 969 976 981 985 988 990 992 994 995 996 996 997 998 998 998 998 999 999 999 7 0,500 538 576 613 648 683 715 745 773 799 822 843 862 879 894 908 920 930 939 947 954 9б5 973 980 984 988 991 993 994 996 996 997 998 998 998 999 999 999 999 999 1,000 8 0,500 538 до 576 6i4 650 684 716 747 775 801 825 846 865 883 898 911 923 934 943 95° 957 968 976 982 987 990 992 994 90 997 997 998 998 999 999 999 999 1,000 9 0,500 539 577 614 650 685 717 748 777 803 827 848 868 835 900 914 926 936 945 953 960 970 978 984 988 992 994 "J. 996 997 998 998 999 999 999 1,000 10 0,500 539 577 614 651 686 718 749 778 804 828 850 870 887 902 916 928 938 947 955 962 972 080 986 990 992 995 ,996 997 998 998 999 999 999 1,000 11 0,500 539 577 615 65i 686 719 75° 779 805 830 851 871 889 904 918 930 940 949 957 963 974 981 987 991 993 995 997 998 998 999 999 999 1,000 12 o,5°o 539 577 615 652 686 720 75i 780 806 831 853 872 890 906 919 93i 941 95° 958 965 975 082 988 991 994 996 997 998 998 999 999 1,000 13 0,500 539 578 615 652 687 720 75i 780 807 832 854 873 891 907 920 932 943 952 959 967 076 983 988 992 994 996 997 998 999 999 999 1,000 14 0,500 539 578 616 652 687 721 752 781 808 832 854 874 892 908 921 933 944 952 960 967 977 984 989 992 995 996 998 998 999 999 1,000 15 0,500 539 578 6i6 652 688 721 752 782 808 833 855 875 893 908 922 934 944 953 961 967 977 985 990 993 995 997 99° 999 999 999 1,000 16 0,500 539 578 616 653 688 721 753 782 809 833 856 876 893 909 923 935 945 954 962 968 978 985 990 993 996 997 998 999 999 999 1,000 17 0,500 539 578 616 653 688 722 753 782 809 834 856 876 894 910 924 935 946 955 962 969 979 986 99° 994 996 997 998 999 999 1,000 18 0,500 539 578 616 653 688 722 753 783 810 834 857 877 894 9ю 924 936 94° 955 9бЗ об9 979 986 9QI 994 996 997 998 999 999 1,ООО 19 о,5оо 539 578 6i6 653 68» 722 754 783 810 835 857 8?7 895 9и 924 936 947 95° 9бЗ 97° 979 986 991 994 90 998 998 Q99 999 I.OOO 20 о,5оо 539 578 6i6 653 689 722 754 783 810 835 858 878 895 911 925 937 947 95° 964 97° 980 987 991 994 996 998 998 999 999 1,000 оо 0,50000 539^3 57926 61791 65542 69146 72575 75804 788i4 81594 84134 86433 88493 90320 91924 93319 94520 95543 96407 97128 97725 98610 99180 99534 99744 99865 ? 99966 99984 99993 99997 99999 99999
320 МАТЕМАТИКА [РАЗД. 1 Таблица вероятностей Р для критерия 7.а К. Пирсона * Таблица 28, "Ч ft I 2 3 4 5 6 7 8 о ю н 12 13 14 15 l6 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 3° 2 0,6065 3679 2231 1353 0821 0498 0302 0183 от 0067 0041 0025 0015 0006 0003 O002 OOOI OOOI 0000 oooo oooo 0000 oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo 3 0,8013 5724 2615 1718 1116 0719 0460 0293 0186 0117 0074 0046 0029 0018 ООН 0007 OO04 оооз 0002 OOOI OOOI oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo oooo 4 0,9098 7358 5578 4060 2873 1994 1359 0916 0611 0404 0266 0174 0113 0073 0030 0019 OOI2 0008 0005 0003 OO02 OOOI OOOI OOOI oooo oooo oooo oooo oooo 5 0,9626 8491 7000 5494 4159 3062 2206 1562 1091 0752 0514 0348 0234 0156 0104 0068 0045 0029 0019 0013 0008 0005 0003 OO02 OOOI OOOI OOOI oooo oooo oooo 6 0,9856 9197 8088 6767 5438 4232 3208 2381 1736 1247 0884 0620 0430 0296 0203 0138 0093 0062 0042 0028 0018 0012 0008 0005 0003 OOO2 OOOI OOOI OOOI oooo 7 0.9948 9598 8850 7798 6600 5398 4289 3326 2527 1886 1386 1006 0721 0512 0360 0251 0174 0 120 0082 0056 0038 0025 0017 ООН ooo8 0005 0003 0002 OOOI OOOI 8 0,9982 9810 9344 8571 7576 6472 5366 4335 3423 2650 2017 1512 1119 0818 0591 0424 0301 O2I2 0149 0103 0071 0049 0034 0023 0016 0010 0007 0005 0003 0002 9 0,9994 9915 9114 8343 7399 6371 5341 4373 3505 2757 2133 1626 1223 0909 0669 0487 0352 0252 0179 0126 0089 0062 0043 0030 O02O 0014 0010 0006 0004 to 0,9998 9963 9814 9473 8912 8153 7254 6288 5321 4405 3575 2851 2237 1730 1321 0996 0744 055° 0403 0293 021 1 0151 0107 0076 0053 0037 OO26 00l8 0012 0009 11 0,9999 9985 9907 9699 9312 8734 7991 7133 6219 5304 4433 3626 2933 2330 1825 1411 1079 0816 0611 0453 0334 0244 0177 0127 0091 0065 0046 0032 0023 0016 12 o,9994 9955 9834 9580 9161 8576 7851 7029 6160 5289 4457 3690 3007 2414 1912 1496 7 0885 0671 0504 °375 0277 0203 0148 0107 0077 0055 0039 0028 13 i 0,9998 9979 9912 9752 9462 9022 8436 7729 6939 6108 5276 4478 3738 3074 2491 1993 1575 1231 0952 0729 °554 0417 0311 0231 0170 0124 0090 0065 0047 It i 0,9999 9991 9955 9858 9665 9347 8893 8311 7622 6860 6063 5265 4497 3782 3134 2562 2068 1649 1301 1016 0786 0603 0458 0346 0259 0193 0142 0104 0076 15 i i 0,9996 9977 9921 9797 9576 9238 8775 8i97 7526 6790 6023 5255 45i4 3821 3189 2627 2137 1719 1368 1078 0841 0651 0499 0380 0287 0216 0161 0119 16 i - I 0,9998 9989 9958 9881 9733 9489 9*34 8666 8095 7440 6728 5987 5246 4530 3856 3239 2687 22O2 1785 1432 1137 0895 0698 05*0 0415 0316 0239 0180 17 i i o,9999 9995 9978 9932 9835 9665 9403 9036 8566 8001 7362 6671 5955 5238 4544 3888 3285 2742 2263 1847 1493 1194 0947 0745 0581 0449 0345 0263 IS i I i 09998 9989 0962 9901 9786 9597 8944 8472 7916 6620 5925 5231 455/ 3328 2794 2320 1906 155° 1249 0998 0790 0621 0484 °374 * Взято из книги В. И. Романовского [61]. ЛИТЕРАТУРА И ИСТОЧНИКИ Приближённые вычисления 1. В ы г о д с к и и М. Я-> Справочник по элементарной математике, Гостехиздат, М. — Л. 1941. 2. 3 а н д е н Г., Элементы прикладного анализа, ГТТИ, М. — Л. 1932. 3. К р ы л о в А. Н., Лекции о приближённых вычисле- ниях, изд. А.Н СССР, М. — Л. 1933. 4. П а н о в Д. Ю., Счётная логарифмическая линейка, изд. 4-е, ОНТИ, М. — Л. 1938. Алгебра и решение уравнений 5. Карман Т. и Био М., Математические методы в инженерном деле, Гостехиздат, М. — Л. 1946. 6. К у р о ш А. Г., Курс высшей алгебры, Гостехиздат, М. - Л. 1945. 7. Скарборо, Численные методы математического анализа, ГТТИ, М. - Л. 1934. 8. Уйттекер Э. и Робинсон, Математическая обработка результатов наблюдений, ГТТИ, М.—Л. 1933. 9. Я н к е Е. и Эмде Ф., Таблицы специальных функций, Гостехиздат, М. 1947. (См. также [2], [3], [69]). Трансцендентные функции и специальные полиномы 10. К у р а н т Р., Г и л ь б е р т Д., Методы математиче- ской физики, т. I. ГТТИ, М. — Л. 1933, т. П, Гостех- чздат, М. — Л. 1945. 11. С т р е т т, Функции Матье, Ляме и родственные им, ОНТИ. М. — Л. 1938. 12. У и т т е к е р Э., Курс современного анализа, т. II ГТТИ, М. — Л. 1934. (См. также [1], [5]). Тригонометрия 13. С т е п а н о в Н. Н., Сферическая тригонометрия, ОНТИ, М. — Л. 1936. 14. Ш м у л е ви ч П. К., Прямолинейная тригонометрия, изд. 7-е, ОНТИ, М. - Л. 1938. (См. также [I]) Диференциальное и интегральное исчисление 15. Балле Пуссен, Курс анализа бесконечно малых т. I и т. II, ГТТИ, М. — Л. 1933. 16. Г у р с а Э., Курс математического анализа, т. I, ГТТИ, М. — Л. 1933. 17. К а н т о р о в и ч Л. В., Определённые интегралы и ряды Фурье, изд. Ленинградск. университета, 1940. 18. Н е м ы ц к и и В. В., С л у д с к а я М. И., Чер- касов А. Н., Курс математического анализа, Гостех- издат, М. — Л. 1944. 19. Р ы ж и к И. М., Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений, Гостехиздат, М. — Л. 1943. 20. Смирнов В. И., Курс высшей математики, т. \ и Н. ОНТИ, М. — Л. 1937-193S.
ЛИТЕРАТУРА 321 21. Фихтенгольц и Натансон, Криволинейные и кратные интегралы, изд. Ленинградск. университета, 1940. (См. также 171].) Функции комплексного переменного 'J2. Гу р вит ц А., Аналитические функции, ГТТИ, М. — Л. 1933. 23. Гуоса Э., Курс математического анализа, т. И, ГТТИ, М. - Л. 1933. 24. П р и в а л о в И. И., Введение в теорию функций комплексного переменного, Гостехиздат, М. — Л. 1945. Векторный анализ 25, К очи н Н. Я-. Векторное исчисление и начало тен- зорного исчисления, ОНТИ, М. — Л. 1937. (См. также [69].) Аналитическая геометрия J6. S ю шге н с С. С., Аналитическая геометрия, ч. 1 и II, ОНТИ, М. — Л. 1939. 27. М у с х е л и ш вили Н. И., Курс аналитической геометрии, ОНТИ, М. — Л. 1940. 28. Ф и х т е н г ол ь ц Г. М., Математика для инженеров, ГТТИ, М. - Л. 1934. (См. также [20].) Диференциальная геометрия 29. Б ю ш г е н с С. С., Диференциальная геометрия. ОНТИ, М. - Л. 1937. 30. Р аш е в с к и и П. К., Диференциальная геометрия, ОНТИ, М. - Л. 1938. 31. Фиников С. П., Диференциальная геометрия, Учпедгиз, Москва 1939. (См. также [20], [16].) Диференциальные уравнения в обыкновенных производных 32. А и н с Э. Л., Обыкновенные Диференциальные урав- нения, ОНТИ Украины, Харьков 1939. 33. Лурье А. И., Операционное исчисление, ОНТИ, М. — Л. 1939. 34. Ниаджио Г., Интегрирование диференциальных уравнений, ГТТИ, М. —.Л. 1933. 35. С т е п а н о в В. В., Курс диференцпальных урав- нений, изд. 4-е, Гостехиздат, 1945. (См. также [2], [3], [5], [7], [10], [15], [20], [23].) Диференциальные уравнения в частных производных 36. Вебетер и Сеге. Диференциальные уравнения в частных производных, ГТТИ, М. — Л. 1933. 37. Гурса Э., Курс математического анализа, т. III, ГТТИ, М. - Л. ЬЗЗ. 38. Канторович Л. и Крылов В., Методы при- ближённого решения уравнений в частных производ- ных. ОНТИ, М. - Л. 1936. 39. К р ы л о в А. Н., О некоторых диференциальных уравнениях математической физики, имеющих приме- нение в технических вопросах, изд. АН СССР, Ленин- град 1933. 40. Панов Д. Ю., Справочник по численному решению диференциальных уравнений в частных производных, изд. АН СССР, Москва 1937. 41. Франк и Мизес, Диференциальные и интеграль- ные уравнения математической физики, ОНТИ М. — Л. 1937. (См. также [10] ч. II.) Вариационное исчисление 42. Лаврентьев М. А. и Люстерник Л. А., Раригционное исчисление, ОНТИ, М. — Л. 1938. (См, также [37], ч. 2.) Разностное исчисление 43. М а р к о в А. А., Исчисление конечных разностей. Москва 1889. (См. также [2], [3], [5], [7], [8].) Интегральные уравнения 44. В и а р д а Г., Интегральные уравнения, ГТТИ, 1933. 45. Мусхелишиили Н. И., Сингулярные интеграль- ные уравнения, Гостехяздат, 1946. 46. П р и в а л о в И. П.. Интегральные уравнения, ОНТИ, М. -Л. 1935. (См. также [10]. т. 1. [37], [41], ч. 2, [41].) Ряды функций 47. Привалов И. И., Ряды Фурье, ОНТИ, М. — Л. 1934. (См. также [2], [3], [5], [10], [20], т. II.) Номография 48. Герсеванов И. М., Основы номографии ГНТИ, 1932. 49. Глаголев Н. А., Теоретические основы номо- графии, Москва, 1936. 50. Л1, е л е н т ь е в П. В., Номография, ГНТИ, 1933. 51. Невский Б. А., Методика построения номограмм, ОНТИ, 1937. 62. Ш в е р д т Г., Номография на основе геометрии отображения, Харьков 1935. •г>3. Справочник по номографии под ред. Н. А. Глаголева, ОНТИ, М. - Л. 1937. 54. Б е р н ш т е йн С. Н., Теория вероятностей, Гостех- издат, М. — Л. 1946. 55. Г л и в е н к о В. И., Курс теории вероятностей, ОНТИ, М. - Л. 1939. 56. Гончаров В. Л., Теория вероятностей, Оборонгиз, Москва 1939. 57. К о л м о г о р о в А. Н., Основные понятия теории вероятностей, ОНТИ, 1936. 58. Л а х т и н Л. К., Курс теории вероятностей, Гос- издат, 1924. 59. М а р к о в А. А., Исчисление вероятностей, Гос- издат, Москва 1924. 60. Р о м а н о в с к и и В. И., Математическая стати- стика, ОНТИ, М. — Л. 1938. 61. Р о м а н о в с к и и В. И., Элементарный курс мате- матической статистики, Госпланиздат, 1939. 62. С л у ц к и и Е. Б., Теория корреляции и элементы учения о кривых распределения, Киев 1912. Обработка опытных данных 63. Гончаров В. Л., Теория интерполирования и при- ближения функций, ГТТИ М.—Л., 1934. 64. И д е л ь с о н Н. И., Способ наименьших квадратов, ГТТИ, М. — Л. 1932. 65. Митропольский А. К., Техника статистиче- ского исчисления, Ленинград 1931. 66. Р о м а н о в с к и и В. И., Об основных задачах тео- рии ошибок, изд. Уз. ФАН., Ташкент 1943. 67. С е м е н д я е в К. А., Эмпирические формулы, ГТТИ, М. - Л. 1933. 68. Шилов П. И., Способ наименьших квадратов, Гео- дезиздат, 1941. (См. также: [2], [3], [7], [8], [58], [61] и [62].) Общая литература 69. Б р о н ш т е и н И. Н. и С е м е нд я е в К. А., Справочник по математике, Гостехиздат, М. — Л. 1945. 70. Д у б б е л ь Г"., Справочник по машиностроению, ГТИ, М. — Л. 1928. 71. М а и з е л ь В. М., Справочное руководство по маши- ностроению, ГНТИ Украины, Харьков 1937. 72. П о з д ю н и н В. Л., Справочник по судостроению, ОНТИ, М. - Л. 1938. 73. X ю т т е, Справочник по машиностроению. Госмаш- метиздат, М. — Л. 1933. 21 Том 1, кн. 1
Глава II ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЙ И ПЕРЕВОДНЫЕ ТАБЛИЦЫ ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЙ Понятие об единицах измерений Требования, предъявляемые к единицам. Познавательный процесс, в результате ко- торого устанавливается численное соотношение между исследуемой величиной и некоторой другой однородной величиной, выбранной за единицу, или масштабом, носит название и з- мерительного. Этот процесс является од- ним из самых древних и распространённых. С технической точки зрения процесс изме- рения заключается в сравнении путём спе- циального физического эксперимента данной величины, подлежащей измерению, с некото- рым определённым её значением, принятым за единицу. Если обозначить измеряемую вели- чину Q, единицу измерения А и числовой ре- зультат измерения в принятых единицах п, то тогда: Q = пА. Если мы примем за единицу вместо А дру- гую величину — А', то это выражение примет вид: Q = п' А'. Следовательно, числовой результат измере- ния целиком зависит от выбора основного опре- деляющего множителя—единицы измере- ния Л. Числовое значение измеряемой вели- чины обратно пропорционально размеру едини- цы. Выбранное значение единицы принципиаль- но может быть совершенно произвольным; для каждой измеряемой величины можно было бы выбирать свою самостоятельную единицу. Од- нако это было бы возможно только в случае отдельного, изолированного измерения,не свя- занного с другими измерительными процесса- ми. Практически такая постановка вопроса не реальна: так как результат должен быть сопо- ставим с измерениями других величин, то, следовательно, при выборе единиц нужно учи- тывать это обстоятельство и подчинять этот выбор некоторым определённым условиям, вы- текающим из физических соотношений между измеряемыми величинами (например, выбор единиц длины и времени уже предопределяет выбор единицы скорости). Помимо требования физического согласова- ния отдельных единиц между собой, при вы- боре последних к ним предъявляются требо- вания удобства, т. е. чтобы результат измере- ний по возможности выражался „удобным" числом — не слишком большим или малым. Необходимо, чтобы единица могла быть реаль- но воспроизведена с максимальной степенью точности и совершенства в виде так называе- мого эталона. В результате этих ограничений, несмотря на кажущуюся свободу выбора единиц, техниче- ское значение будут иметь только те измере- ния, которые произведены в рациональных еди- ницах, принятых по общему (международ- ному) соглашению. Такие единицы устанавли- ваются в каждом государстве особым законо- дательством о мерах и весах. Применение этих единиц является обязательным и подлежит го- сударственному контролю. Выбор единиц. Единицы независимые и производные. Связь между единицами. Разномерности. Единицы главные, крат- ные и дольные. Системы единиц При практическом выборе единиц измере- ний некоторые из них по необходимости вы- бираются произвольно. Они должны соот- ветствовать указанным выше требованиям; чис- ло их по возможности должно быть минималь- но. Остальные необходимые единицы являются производными, и выбор их обусловливается выбором этих произвольно принятых единиц. В практике применяются как целые единицы, так и их кратные и дольные подразделения. а) Независимые (произвольно устанс вленные) единицы служат для измерения неко- торых величин. б) Производные единицы применяют- ся для измерения всех остальных величин. в) Кратные и дольные единицы служат для измерений всех величин в тех случаях, когда основная единила по своей величине не удобна для применения. Независимые единицы физически воплоща- ются в виде эталонов или при помощи эталон- ных методов; в определение их входит свой- ства некоторого вещества, а также какие-либо ограничивающие условия. К числу независи- мых единиц относятся, например, единица длины — метр, единица массы — килограмм и т. д., определённые через свои веществен- ные эталоны. Производными единицами называются еди- ницы, закономерно определяемые на основании физических связей и соотношений между ве- личиной, для которой единица устанавливается, и величинами, для которых единицы установ- лены независимо. Таким образом в определе- ние производных единиц входят только неза- висимо определённые единицы (непосредствен-
ГЛ. HJ ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЙ 323 но или посредством ранее определённых про- изводных единиц). Реальное воплощение про- изводных единиц в виде эталонов необязатель- но, и, следовательно, их определения не свя- заны с какими-лмбо свойствами физических веществ или тел. Формула связи между величиной Q, для ко- торой устанавливается производная единица, и величинами А, В, С, .... единицы которых уста- новлены независимо, в общем случае имеет вид: Q= kAaB^Cf..., где k — числовой коэфициент (в частном слу- чае k ~ 1). Обозначая строчными буквами д, а, Ь, с, . . . числовой результат измерений, а буквами в квадратных скобках [Q], [А], \В\, [С]. . . — еди- ницы измерений, получим, что Q — q [Q]', А — а [А] и т. д. и Выбирая единицу измерения [Q] так, чтобы числовые значения измерений были одинако- вы, т. е. q = 0*$^ необходимо положить Q = [АГ[В]*[С}\ . . Единица, определённая согласно этому ра- венству, будет производной по отношению к единицам [А], [В], [С], . . . Эти последние еди- ницы, по отношению к которым определяется производная единица, носят название основ- ных единиц. Формула связи производной еди- ницы с основными называется формулой размерности, а показатели степени а, {3, Y. . . — размерностями. Формулы размерности вполне определяют характер единицы. Это обстоятельство прак- тически существенно, потому что производные единицы сравнительно редко имеют собствен- ные наименования (как, например, дина или эрг), в большинстве же случаев носят наименова- ния, вытекающие из формул размерности (на- пример единица скорости „метр в секунду"). Помимо своего физического значения фор- мулы размерности дают возможность техни- чески удобно проверить правильность формул путём сравнения размерностей её правой и левой частей; размерности эти должны быть одинаковы. Так как основные и производные единицы в ряде практически встречающихся случаев могут оказаться неудобными по своей величи- не, в технике измерений часто применяются единицы, представляющие собой определённое кратное или определённую долю основных или производных единиц. Последние в этом слу- чае носят название главных единиц по от- ношению к кратным и дольным едини- цам. Как общее правило, кратные и дольные еди- ницы выбираются в 10" раз меньше или больше главной единицы. Специальные названия крат- ных и дольных единиц (например тонна) встре- чаются сравнительно редко; чаще же всего, в случае десятичного деления, пользуются спе- циальными приставками к названию главной единицы (латинскими и греческими), которые характеризуют соподчинение единиц. Основные из этих приставок, получившие между народное признание, указаны в табл. 1. Таблица 1 Приставки, служащие для образования наименований кратных и дольных единиц Наименование приставки Микро Милли Санти Деци Дека Гекто Кило Мега Отношение к главной единице °~"э о ; о ; О о СГ 10» 10е Сокра обозн иностран- ным шрифтом !>• m с d dk h k M щённое ачение русским шрифтом .„ м с д дк г к мг Единицы измерений, относящиеся к какой- либо определённой отрасли физики и объ- единённые в одно целое, образуют систему единиц. В качестве основных единиц, число которых (обычно три или четыре) опреде- ляется необходимостью и достаточностью для образования всех производных единиц, служат независимые единицы. На основании физиче- ских закономерностей, существующих между величинами, для измерения которых устанав- ливается система единиц, устанавливаются про- изводные, а затем кратные и дольные едини- цы, которые также входят в систему*- Очевидно, что принципиально возможно построение ряда систем единиц, предназначен- ных для одинаковых практических целей. Поэтому не исключено параллельное суще- ствование и применение нескольких систем единиц; однако в этом случае весьма ве- роятны и почти неизбежны недоразумения из-за ошибок в определении соподчинённости единиц и систем. В качестве примера парал- лельного существования нескольких подобных систем можно указать системы механических единиц CGS (сантиметр, грамм, секунда), MTS (метр, тонна, секунда), MKS (метр, килограмм- сила, секунда) и т. д. Из этого же примера видно, что название систем единиц легко и есте- ственно может быть получено сочетанием обо-: значений основных единиц. Однако это не обя- зательно (например „абсолютная система еди- ниц"). Основные единицы измерений, принятые Б СССР, приведены в табл. 2 на стр. 324 и 325. Система единиц метрическая и английская и их взаимная связь Величины, на которых обычно базируются механические измерения, — длина, масса и вре- мя. Из систем единиц, построенных на этих величинах как основных, в первую очередь необходимо назвать метрическую, поль- * П качестве главной единицы иногда выбирается еди- ница, по существу кратная или дольная, например кило- грамм (а не грамм) в метрической системе.
324 ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЙ И ПЕРЕВОДНЫЕ ТАБЛИЦЫ [РАЗД. I Таблица 2 Основные единицы измерений, принятые в СССР Величина Масса Длина Площадь (по- верхность) Объём Ёмкость (вме- стимость) | Сила Работа и энергия Давление Сила Работа и энергия Мощность Механическое напряжение (давление) Единица Килограмм Тонна Центнер Грамм Дециграмм Миллиграмм Метр Километр Дециметр Сантиметр Миллиметр Микрон Миллимикрон Ангстрем Квадратный метр Гектар АО лр Квадратный деци- метр Квадратный санти- метр Квадратный милли- метр Кубический метр Кубический деци- метр Кубический санти- метр Кубический милли- метр Литр Килолитр Гектолитр Декалитр Децилитр Сантилитр Миллилитр II. М< А. Един Дина Эрг Бар В, Единиц Килограмм (сила)** Грамм (сила) Килограмм-метр Килограмм-метр в секунду Килограмм на ква- дратный метр Килограмм на ква- дратный санти- метр (техниче- ская атмосфера) со « '• * а о SS S § э 2 §* Н О 0§ I. Mexpi i I03 ю2 _ 3 го 10 _ в I 10-"' 10 _2 10 я хо _в ю в ю _ 10 то ?0« ГО3 Ю t ю~ k IO I ш-3 _8 Ю _в Ю I ю1» 10» ю _ 1 3 10 ю-" 'ханичес щы сисп I 1 I ы систе i ю" i i i IO* Сокр< — ——— - ———— 1! ess я з о 1ческие kg t q .? mg in km dm cm mm V- m[A A m2 ha a dm2 cm5 mm2 m3 dm3 с т-1 mm3 1 kl hi dkl dt cl m! кие еди пемы СС dn e b мы MK& kG Q kgm kgm sec kg m' kg cm* «ценное обо- шачение русским шрифтом меры (по ОСТ кг т И г дг мг м км дм см мм мк »мк А -и2 (кв. м) га а дм"* (кв. дм) см? (кв. см) мм"- (кв. мм) мл (куб. м) дм* (куб. дм) см3 (куб. см) мм3 (куб. мм) л кл гл дкл дл ел мл кицы (по ОСТ IS (сантиметр, дн эрг б * (метр, килогр кГ Г кгм кгм сек кг л? 7м* - - - ••- - Определение главных единиц ВКС 5859) Килограмм есть единица массы, определяе- мая прототипом *. Международным прототи- пом килограмма Первой генеральной конфе- ренцией по мерам и весам в 1889 т. признана платино-иридиевая гиря, имеющая обозначе- ние „к", которая хранится в Международном бюро мер и весов в Севре (Франция) Для СССР за основной эталон килограмма принята платино-иридиевая копия междуна- родного прототипа килограмма, имеющая обо- значение „12" и хранящаяся во Всесоюзном институте метрологии в Ленинграде Метр есть единица длины, определяемая про- тотипом. Международным прототипом метра Первой генеральной конференцией по мерам и весам в 1889 г. признана нарезная платино- иридиевая мера, имеющая обозначение „м", которая хранится в Международном бюро мер и весов Для СССР за основной эталон метра при- нята платино-иридиевая копия международ- ного прототипа метра, имеющая обозначение „28" и хранящаяся во Всесоюзном институте метрологии в Ленинграде Квадратный метр есть площадь квадрата, сторона которого имеет длину, равную одному метру Кубический метр есть объём куба, ребро которого имеет длину, равную одному метру Литр есть объём одного килограмма воды при наибольшей её плотности и при нормальном атмосферном давлении 1 л = 1 ,00.1028 дм3 ЗКС 6052 и 6053) грамм, секунда) Сила, сообщающая массе в один грамм уско- рение в один сантиметр в секунду на секунду Работа, производимая силой в одну дину при перемещении точки её приложения на один сантиметр по направлению этой силы Давление, которое испытывает плоская по- верхность в один квадратный сантиметр под действием силы в одну дину амм-сила, секунда) Килограмм (сила) есть сила, сообщающая массе в один килограмм ускорение 9,80665 метра в секунду на секунду Работа, производимая силой в один кило- грамм при перемещении точки её приложения на один метр по направлению этой силы Мощность, при которой в течение одной секунды равномерно производится работа, рав- ная одному килограмм-метру Килограмм на квадратный метр если давле- ние, которое испытывает плоская поверх- ность в один квадратный метр под действием равномерно распределённой нагрузки в один килограмм
ГЛ. 11] ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЙ 325 Продолжение табл. 2 Величина Электрическое сопротивление Сила тока Электрическое напряжение (электродви- Электрическая мощность Работа элек- трического тока Единица III. Меж; Международный ом Мегом Микроом Международный ампер Миллиампер Микроампер Международны]'] вольт Киловольт Милливольт Микровольт Международный ватт Киловатт Гектоватт Международная ватт-секунда Ватт-час т 2 u <и а <и Я аз о XsS О = хународ i 10 Т 3 ю ю I ю3 ю ю — J I ю2 ю2 I Збло2 Сокра -. — — — «И ь'Э 0 S «: В X н ные эле 2 М2 jj.fi А тА JJ.A V kV mV v-v W VW hW Ws \\'h шейное обо- значение ——— ... —— .._.__ русским шрифтом ктрические ед ом мгом мком а ма мка а кв MB мне вт кет гвт вт-с кт ч '~ ' Определение главных единиц мницы (по ОСТ 515) Международный ом есть сопротивление ртутного столба длиной в 106,300 сантиметра, имеющего сечение, одинаковое по всей длине, и массу в 144,521 грамма при температуре тающего льда Международный ампер есть сила неизме- няющегося электрического тока, который от- лагает 0,00111800 грамма серебра в секунду, проходя через водный раствор азотнокислого серебра Международный вольт есть электрическое напряжение или электродвижущая сила, ко- торые в проводнике, имеющем сопротивление в один ом, производят ток силой в один Международный ватт есть мощность не- изменяющегося электрического тока силой в один ампер при напряжении в один вольт Международная ватт-секунда есть работа, совершаемая электрическим током в течение 1 сек. при мощности тока в один ватт * Прототипами называются международные и национальные эталоны метра и килограмма, изготовленные в Международном бюро мер и весов. ** В тех расчётах, где одновременно с силами, выраженными в килограммах (силах), входят массы, за единицу массы следует принимать массу тела, которому сила в 1 кг сообщает ускорение, равное 1 м\сек*, т. е. массу, рав- ную 9,80665 кг. зующуюся в настоящее время исключительно широким распространением. В настоящее вре- мя метрическая система распространена более чем в пятидесяти странах и примерно в де- сяти допущена законом и имеет частичное распространение. Неоспоримые преимуще- ства метрической системы, проистекающие из её десятичного построения и удобной,вполне логичной взаимосвязи отдельных единиц, обу- словили столь широкое её распространение. Основные единицы метрической системы метр, килограмм, литр; при выборе единиц пресле- довалась идея создания „естественной" системы единиц, заимствованной из самой природы, с таким расчётом, чтобы всегда можно было вновь воспроизвести эти единицы, если в слу- чае какой-либо катастрофы существующие эталоны погибнут. В силу этих соображений, например, за единицу длины была выбрана одна сорокамиллионная часть длины Парижского меридиана, считая, что эта величина может быть в любой момент воспроизведена одинаково точно. Однако эти соображения не учитывали неизбежной погрешности измерений, в силу чего повторные определения метра не дали совпадающих результатов. Поэтому практи- чески единицей длины метрической системы служит всё же не некоторая доля длины ме- ридиана, а среднее значение международной группы платино-иридиевых эталонов. Однако, хотя метрическая система и не является в- строгом смысле „естественной" и в этом отношении не оправдала возлагаемых на неё надежд, всё же можно признать, что в настоя- щее время из всех существующих систем мер метрическая является технически наиболее совершенной. Помимо метрической системы применяется ещё одна, значительно более старая система мер, известная под названием Имперской или английской. Эта система пользуется широким распространением в странах англий- ского языка — Англии, её доминионах и Соеди- нённых Штатах Северной Америки. Следует заметить, что в этих странах метрическая система допущена к обращению в законода- тельном порядке, при этом весьма давно— в 1864 г. в Англии и в 1866 г. в США. Од- нако обе эти страны до настоящего времени придерживаются английской системы мер, несмотря на её меньшую, по сравнению с ме- трической системой, практичность и удобство. Английская система расходится с метри- ческой уже в единицах длины и массы. В ка- честве единицы длины принимается ярд, а в качестве единицы массы — фунт. Точные значения этих величин и их соотношение с метрическими мерами были установлены работами Международного бюро мер и весов в 1883 и 1895 гг. и приняты английским зако- ном 15 мая 1898 г. По этому закону 1 метр — = 39,370113 дюйма, 1 килограмм == 2,2046223 фунта. Построение английской системы свое- образно: кратные и дольные единицы в отличие от метрической системы образуются не по
326 ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЙ И ПЕРЕВОДНЫЕ ТАБЛИЦЫ [РАЗД. I десятичному принципу. Основные единицы английской системы и их наименования при- ведены в табл. 3. Из особенностей английской системы сле- дует отметить наличие трёх параллельных систем единиц мер массы: фунт торговый (Avoirdupois), „тройский" фунт (troy pound), применяющийся при взвешивании драгоценных металлов, и аптекарский фунт. Две по- следние системы практически совпадают *. Системы мер в Англии и США по своему построению подобны. Однако в определениях соотношений английских мер с метрическими эти страны несколько расходятся. Существен- ное значение это имеет в случаях перевода дюймов в миллиметры и обратно. В СССР установлено (ОСТ ВКС 6921) на основании исследований Всесоюзного института * Фунт торговый = кйрский = 373,242 г. метрологии соотношение:! дюйм—25,4^/^.Мак- симальная погрешность при этом определяется в 0,05 микрона на 1 дюйм. Что касается анг- лийского и американского определений, то они расходятся между собой примерно на 0,1 микрона. Также нужно заметить, что в самой Англии существует одновременно два соотношения между дюймом и миллиметром: одно на основании работ 1895 г. (так называе- мый промышленный дюйм) и другое — на ос- новании работ 1922—1924 гг. (научный дюйм). Таким образом при переводах размеров с осо- бенно высокой степенью точности следует иметь в виду приведённую в ОСТ ВКС 6921 справку о точных соотношениях: 1 дюйм = 25,399978 мм — английский про- мышленный дюйм, 1 дюйм = 25,399956 мм—английский науч- ный дюйм, 1 дюйм = 25,400051 мм — американский дюйм. Таблица 3 Английская (Имперская) система мер = 453,592 г, фунт тройский и апте Меры длины Иногда применяются: 1 миля (mile) = 1760 ярдам = 5280 футам. 1 цепь (chain) = 22 ярдам. 1 ярд (jard) = 3 футам = 36 дюймам = = 360 линиям. 1 фут (foot) = 12 дюймам (inch). 1 фэсом (fathom) = 2 ярдам = 3 пядям (span). 1 ладонь (hand) = 4 дюймам = 288 пунктам. 1 мил (mil) = 0,001 дюйма. Меры объёма 1 кубический ярд = 27 куб. футам. 1 кубический фут = 1728 куб дюймам. Меры поверхности 1 квадратная миля F40 акров) (acre). 1 акр = 10 кв. цепям = 4840 кв. ярдам : — 43 560 кв. футам. Меры сыпучих тел 1 америк. бушель (U. S. bushel) = 1,2445 куб. фута = 2150,42 куб. дюйма. 1 бушель = 4 пекам (peck) — 32 квартам (quart) = 64 пинтам (pint). 1 англ, бушель (British Imperial bushel) = 1,2837 куб. фута = 2218,19 куб. дюйма. Меры жидкостей 1 бочка (tun) = 2 пайпам (pipe) или буттам (butt) = 4 баррелям (barrel) = 126 галлонам (gallon;. 1 галлон = 4 квартам = 8 пинтам = 32 джиллам (gill). Меры веса (торговые) 1 большая или длинная тонна (gross or long ton; = 2240 фунтам. 1 малая или короткая тонна (net or short ton) = 2000 фунтам. 1 центнер (hundred — weight) = -^- большой тонны — 4 квартерам (quarter) = 8 стонам (stone) = 112 фунтам. 1 фунт (pound) = 16 унциям (ounce) = 7000 гранам (grain). 1 унция = 16 драхмам (drachm) = 437,5 грана. Меры веса („тройские" и аптекарские) 1 тройский фунт (troy pound) — 12 тройским унциям = 240 весовым пенни (penny- weight) = 5760 гранам. 1 аптекарский фунт = 12 унциям = 96 драхмам = 288 скрупулам (scrupl) = 5760 гранам. Вес грана торгового, тройского и аптекарского одинаков. Вес фунта и унции тройских и аптекарских также одинаков. Единицы давления 1 фунт на кв. дюйм — 144 фунтам на кв. фут = 0,068 атмосферы = 2,042 дюйма ртутного столба F2° F*) = 27,7 дюйма водяного столба F2° F). 1 атмосфера = 30 дюймам ртутного столба F2° F) = 14,7 фунта на кв. дюйм. 1 дюйм ртутного столба F2° F) = 13,58 дюйма водяного столба = 0,491 фунта на кв. дюйм. *~62°Т = 162/30 с.
ГЛ. И] ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЙ 327 Воспроизведение единиц; понятие об эта- лонах, образцовых и рабочих мерах и при- борах. Их соподчинённость, проверочная схема Вне зависимости от того, какая именно система единиц выбрана и принята к приме- нению, очевидно, что сама по себе подобная система не является самоцелью. Установление в законодательном или каком-либо другом порядке общепризнанной системы мер служит средством для решения практической задачи огромной технической важности — обеспе- чения единства мер. Формально единство мер обеспечивается установленными законом единицами и их определениями. Но формаль- ное единство не означает ещё единства дей- ствительного. Последнее обеспечивается лишь перенесением формальных определений еди- ниц на практическую почву путём конкрет- ного воспроизведения их в виде соответствую- щих эталонов и образцовых мер. Равно необ- ходима организация определённой системы передачи правильного размера меры и контроль её во всех звеньях технического процесса. Только таким образом можно получить гаран- тию в действительной правильности этого пе- реноса, осуществляемого при помощи разно- образных измерительных методов и приборов. Согласно принятой метрологической термино- логии понятие „мера" есть не только обозна- чение единицы (например „метрическая система мер"), но и конкретное (вещественное) воспроиз- ведение единицы (например „образцовая метро- вая мера"). Меры могут быть с постоянным значением (например концевые меры длины, гири и т. д.) или с переменным значением (например линейка, разделённая на миллиме- тры,—так называемая „штриховая мера длины"). Под термином „измерительный прибор" следует понимать техническое приспособление, служащее для прямого или косвенного срав- нения измеряемой величины с мерой. Процесс сравнения может быть или непосредственным и одновременным (так называемые „компарирую- щие приборы", например равноплечие весы, линейный компаратор и т. д.), или происходит на основании результатов предварительной градуировки, которая фиксируется на шкале или других отсчётных приспособлениях при- бора („приборы с непосредственным отсчётом", например циферблатные весы, индикаторы, микрометры и пр.). Очевидно, что с точки зрения технического удобства и простоты в работе приборы с непосредственным отсчётом следует предпочесть компарирующим; однако точность их ограничена и, как правило, по- грешность выше, чем у соответствующих компарирующих приборов. Это следует иметь в виду при выборе средств измерения. Процесс передачи размера единицы носит явно выраженный цепной характер—от эта- лона до изделия (или производственного про- цесса) через целый ряд промежуточных звеньев. Первым и основным звеном в цепи пере- дачи значения единицы является эталон. Под эталоном следует подразумевать образ- цовую меру, установленную или изготовленную с наивысшей, достижимой при данном состоя- нии измерительной техники точностью. Таким образом эталон есть конкретное воспроизве- дение единицы с наивысшей достижимой точ- ностью, называемой „метрологической точ- ностью". Установление, хранение и поддержа- ние эталонов является задачей центрального метрологического учреждения страны, каковым для СССР является Всесоюзный научно-иссле- довательский институт метрологии (ВНИИМ) в Ленинграде. Все основные эталоны хранятся там и служат лишь для сравнения с ними (относительно весьма редко)рабочих эталонов*, с которыми сравниваются образцовые меры и приборы высших разрядов точности. Рабочие эталоны в отдельных случаях бывают в рас- поряжении крупных официальных проверочных органов; промышленность же располагает обыч- но только образцовыми мерами и приборами высоких разрядов точности, проверяемых по рабочим эталонам. Образцовыми мерами и образцовыми измерительными приборами на- зываются меры и приборы, предназначенные для проверки и градуировки рабочих мер и приборов. В свою очередь, под рабочими ме- рами и приборами подразумеваются все, кроме образцовых, меры и приборы, предназначен- ные для практических целей измерения; они могут быть разделены грубо на лабораторные (применяемые с учётом погрешности измере- ния) и технические (с определённым заданным допуском). Кроме того, измерительные устрой- ства (образцовые и рабочие) в зависимости от погрешности измерения, от области применения и т. д. делятся на классы или разряды. Чем точнее измерение, тем больше оно требует труда и времени и тем сложнее и дороже соответствующая измерительная аппа- ратура. Осложнение процесса идёт значи- тельно быстрее, чем уменьшение погрешности. Разумная экономия требует полного соответ- ствия методики измерений с допустимой по- грешностью. Поэтому проверка рабочих мер и измерительных приборов непосредственно по эталонам совершенно нецелесообразна. Отсюда появляется необходимость в делении образцо- вых и рабочих мер на разряды в зависимости от их точности: 1-й разряд — с точностью меньшей, чем точность эталонов; 2-й разряд— с точностью меньшей, чем у 1-го разряда, и т. д. Исходя из закона накопления средних по- грешностей, можно установить, что средняя погрешность образцового прибора будет ни- чтожно влиять на результаты проверки, если она примерно в 3 раза меньше, чем погреш- ность проверяемого прибора **. Это обстоятель- ство даёт возможность разумно построить схе- му передачи значения единицы от прибора высшего разряда на приборы низших разря- дов — вплоть до самого последнего звена — изделия или производственного процесса. Подобная схема передачи размера должна быть тщательно продумана по каждому виду измерений, встречающихся в практике конкрет- ного предприятия, и зафиксирована (чаще всего графически) в виде так называемой „проверочной схемы", которая является основным техническим документом, опреде- ляющим организацию контрольно-измеритель- * Эталоны, так же как и образцовые меры, в за- висимости от степени точности воспроизведения и слу- жебного назначения, делятся на различные категории- разряды и виды. Классификация эта определена ГОСТ 1453-42. ** При проверке образцовых приборов интервал между погрешностями следует повышать до десяти.
328 ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЙ И ПЕРЕВОДНЫЕ ТАБЛИЦЫ [РАЗД.1 ного хозяйства и работу ОТК завода. В прове- рочной схеме (или отдельном графике прове- рок) необходимо также указать сроки прове- рок (государственной и периодической) изме- рительных приборов. Государственная проверка производится монопольно офи- циальными проверочными органами. В проме- жуточные сроки силами самих предприятий (их лабораторий) дополнительно производится периодическая проверка. Срок госу- дарственной проверки определяется соответст- вующими положениями. Сроки периодической проверки определяются как характером при- боров, так и характером (степенью интенсив- ности) эксплоатации их и устанавливаются самим предприятием. Следует заметить, что принципиально любая проверочная схема долж- на восходить непосредственно к соответствую- щему государственному эталону. Однако обыч- но её составляют, начиная только с тех при- боров, которые проверяются в официальных проверочных органах (например с основного набора концевых мер — по мерам длины и т. д.), делая ссылку на этот орган взамен под- робного указания пути получения истинного значения единицы. Хранение и поддержание единства мер в стране; основы законодательства о мерах и весах Система единиц, официально принятая, мо- жет обеспечить единство мер в стране только в случае выполнения ряда технических и кон- трольно-организационных мероприятий. Ре- зультат будет проще всего достигнут в слу- чае концентрации всех подобных вопросов в ведении единого государственного органа междуведомственного характера. Таким ор- ганом в Советском Союзе является Комитет по делам мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР. Своей основной зада- чей Комитет имеет обеспечение единообразия, верности и правильности применения мер и из- мерительных приборов во всех отраслях народ- ного хозяйства. Для этой цели Комитету пору- чено воспроизведение, хранение и поддержание государственных эталонов, производство обяза- тельной государственной проверки и устано- вление методики проверок, ревизии и обследо- вания состояния измерительного хозяйства, испытание типов и утверждение к производ- ству новых образцов измерительных приборов и пр. Правила и инструкции Комитета обяза- тельны для всех отраслей народного хозяйства. За неисполнение их виновные подлежат штрафу или привлечению к судебной ответственности. Оперативную деятельность Комитет проводит через своих уполномоченных при Совете Министров союзных и автономных республик, краевых и областных исполнительных комите- тах. Управления уполномоченных (и их район- ные отделения) силами своих лабораторий ведут наблюдение за состоянием контрольно-измери- тельных приборов на подведомственной им территории, следят за соблюдением всех зако- нов и обязательных положений, касающихся мер и приборов, проводят обязательную проверку, обследуют лаборатории предприятий,регистри- руют их и дают право на производство пери- одической проверки, если заводские лаборато- рии достаточно для этого подготовлены, и пр. Проверочные схемы предприятий в обязатель- ном порядке должны утверждаться уполномо- ченным Комитета. Перечень приборов, подле- жащих государственной проверке, и периодич- ность проверок установлены „Правилами об организации и проведении проверки мер и кон- трольно измерительных приборов № 12— 42", изданными Комитетом на основании постано вления Совета Министров СССР № 1833 от 16 ноября 1942 г. Организация контрольно-изме- рительного хозяйства в металлообрабатываю- щей промышленности регламентируется ,Пра- вилами об организации контроля измеритель- ных средств, применяемых для измерения раз- меров на машиностроительных заводах, № 10— 40". Подобные же сведения, касающиеся энер- гетики, изложены в „Правилах об организации надзора за приборами электрических и тепло- технических измерений на промышленных пред- приятиях № 11 — 41". ПЕРЕВОДНЫЕ ТАБЛИЦЫ Таблица 1. Дробные доли дюйма в десятичные доли дюйма v« Vea- 3/64 Vie- Б/64 3/32- 7/64 J'8 • 9/64 5/32- 1У64 8Аб • 13/64 7/32- 16/64 V4 • 0,015625 . . 0,03125 0,046875 0,0625 0,078125 • 0,09375 О.Ю9375 • • о,125 0,140625 • 0,15625 0,171875 • -0,1875 0,203125 . . 0,21875 о,234375 . 0,250 17/64 9/82- 19/64 б/16- 21/64 "/82 • ад/64 3/8 • 25/64 13/32 ЭТ/64 7/]6- 29/64 %2 • 8!/64 >/2 • 0,265625 . 0,28125 0,296875 • 0.3125 0,328125 • 0.34375 о,359375 • о,375 0,390625 . 0,40625 0,421875 • о,4375 0,453125 . 0,46875 0,484375 . 0,500 33/64 17/32 • 35/64 9/1б- 37/64 19/32 • 39/64 б/8 • 41/64 21/32 • 43/64 "/16 • 45/64 23/32 • 47/64 8/4 • °,5*5б25 0,53125 о,54б875 °.5б25 0,578125 • 0,59375 0,609375 . 0,625 0,640625 • 0,65625 0,671875 0,6875 0,703125 • 0,71875 о,734375 • о,75° 49/64 25/32 • • 51/64 13/1б- • 53/64 27/32- • > 7/8 - • 67/в4 "/м- • »/М 1б/16- - 6/64 31/32. - «Ли 0,765625 . 0,78125 0,796875 0,8125 0,828125 • 0,84375 о,859375 о,875 0,890625 . 0,90625 0,921875 0.9375 0,953125 . 0,96875 0,984375
Г Л II] ПЕРЕВОДНЫЕ ТАБЛИЦЫ 329 Таблица 2. Дробные доли дюйма и дюймы в миллиметры 1" = 25,400 мм 0 i 1 ! 2 j 3 | 4 | 5 Дюймы М II Л Л 0 ——— — ... 25,-|оо 5°>8°о 76,200 ioi,6oo 127,000 '/.ч— - 0,397 25,797 5LI97 76,597 Ю1.997 127,39? l/s, — о,794 26,194 5*.594 76,994 Ю2,394 127,794 •"Л,!.— _ . 1,191 26,591 5I-99I 77,39* 102,791 128,191 Vit —— ....- 1,588 26,988 52,388 77,788 103,188 128,558 6Лм- - 1,984 27,384 52,784 78,184 103,584 128,984 3/S2 ——— 2,38l 27,781 53,l8l 78,581 I03,OB1 I29,38t '/fi< —— - 2,778 28,178 53,578 78,978 104,378 129,778 Vr —— — 3,175 28,575 53,975 79-375 104,775 130,175 %4_ - 3-572 28,972 54,372 70,772 105Д72 130,572 7м —— - 3,969 29,369 54,769 80,169 105,569 130,969 "Itt 4,366 29,766 55,166 80,566 105,966 131,366 3/ic ———— — 4.763 30,163 55,563 80,963 106,363 131,763 13/ч —— 5,159 30,559 55,959 81,359 106,759 132,159 7/a2 —— 5,556 3°,956 56,356 81,756 107,156 132,556 1ВЛз«— — 5,953 31,353 56,753 82,153 107,553 132,953  —— — 6,350 31-75° 57-I5c> 82,550 107,950 132,350 17/«4 —— 6,747 32,147 57,547 82,947 108,347 133,747 /32-— — 7,144 32,544 57,944 83.344 108,744 134,144 19/M. — 7,541 32,941 58,341 83,741 109,141 134,541 5/i6 —— _...._ 7,938 33,338 58,738 84,138 109,538 134,938 12/ei— - - 8,334 33,734 59,134 84,534 109,934 135-334 n/32_— - 8,731 34,i3i 59-531 84'93i 110,331 I35.73I 2Э/м_.-_ 9.128 34,928 59,228 85,328 110,728 136,128 e/8 ————— 9,525 34.925 60,325 85,725 111,125 136,525 S2/« ___ 9,922 35,322 60,722 86,122 111,522 136,922 13/32 —— - 10,319 35-7*9 61,119 86,519 111,919 137,319 "Ди— .... 0,716 36,116 61,516 86,916 112,316 137,716 Vie ——— .--- 1,113 Зб^З 61,913 87,313 112,713 138,113 29/в4 - 1,509 Зб,9°9 62,309 87,709 I13.I09 138,509 15/зз ___ _ I,9o6 37,306 62,706 88,106 113,506 338,906 а'АL- Я зоз 37-7°3 63,103 88,503 113.903 139-3O3 /2 - - 2,700 38,100 ?з>5°° 88,900 114,3°° 139. 7°° ю/« —— 13-097 38,497 63,897 89,207 114,69? 40,097 1'/з2_ ——— 13494 38,894 64,294 89,694 115,094 I40.494 3'/е* —— - 13,891 39-291 64,691 9°>oor ,49* 140,891 в/,в ————— 14,288 39-688 65,088 90,488 115,888 141,288 37/в4 —— 14,684 4°,°84 65,484 90,884 116,284 141,684 /зг ——— -- I5,c8i 4°,48i 65,881 91,281 116,681 142,081 39/(я_ - 15,478 40,878 66,278 91>б78 117,078 142,478 'Vs ————— 15,875 41,275 66,675 92,075 117.475 142,875 41/w —— 16,272 4I>672 67,072 92-472 117,872 143.272 "Ч за —— — 16,669 42,°69 67,469 92,869 1 18,269 143,669 "/in _ — 17,066 42,466 67,866 93,266 и8,666 144,066 n/i&—— - 17.463 42,863 68,263 93,66з И9.с6з 144,463 /5/е4 —— 17,859 43,259 68659 94,°59 И9-459 144.859 •3/32_ ——— 18,256 43,656 69,056 94.4S6 119856 145.256 ы —— 18,653 44-053 69453 94,853 120,253 I45-653 /4 ————— 19.°5° 44,45° 69,850 95,25° 120,650 146,050 49/м —— 19-447 44-847 7°,247 95,647 121,047 46,447 /32 Ю.844 45-244 7°-б44 9б.°44 121,444 146,844 Ь1/б4 __ 20,241 45,641 7I-°4I 96.44I 121,841 I47-241 1Я/4б ___ _ 20,638 46.038 71,438 96,838 122,238 147,638 ет/о4 __ 21,034 46,434 7Ti834 97-234 122,634 148,034 27/32 __ ._- 21,431 46,831 72.231 97.631 123.031 148,431 **/,.., __ 21,828 47,228 72-б28 98.028 123,428 148,828 7/? _____ 22,225 47,б25 73^025 98,425 123,825 149,225 57 let ___ 22,622 48,022 73-422 98 822 124,222 149,022 ай/з2 ____ 23,019 48,419 73,819 ОД-219 124,619 150,019 tu/,4 __ 23,416 48,816 74-216 999*6 125.016 150,416 15/ю 23,813 49-213 74,6i3 100,013 125,413 150.813 ei/e4 __ 24,209 49,609 75-ос9 100,409 125,809 151,209 81/к ___ - 24,606 5о-о°6 75-4°6 ioo,8o6 126,206 151,606 w/64 __ 25,003 5°>4°3 75-8оз 101,203 126,603 152,003 6 | 7 и м е т 152,400 177,800 Т52,797 178,197 153,194 178,594 та.бэ1 178,991 153.988 179-388 !54,384 179-784 154.781 180,181 155,178 180,578 !55,575 180,975 155-972 181,372 156,369 181,769 156,766 182,166 157. l63 182,563 !57,559 182,959 157.956 183,356 158,353 183,753 158,750 184,150 159-147 184.547 159,544 184.944 159,941 185,341 160,338 185,738 i6o,734 186,134 161,136 186,531 161,528 186,928 161,925 187,325 162,322 187,722 162,719 188,119 163,116 188,516 l63,5T3 188,913 163,909 189.309 164 3°6 189,706 164,703 190,103 165,100 190,500 165,497 190,897 165,894 i9I,294 166,291 191,691 166,688 192,088 167,084 192,484 167,481 192,881 167,878 193,278 168,275 193,675 168,672 194,072 169,069 194,469 169,466 194,866 169,863 195,263 170,259 195,659 170,656 196,056 i7I.°53 196,453 171,450 196,850 171,847 197,247 172,244 197,644 172,641 198,041 173,038 198,438 173.434 198,834 173.831 199,231 174,228 199,628 174,625 200,025 175,022 200,422 175,419 200,819 175,816 201,216 176,213 201,613 176,609 202,009 177,006 202,406 T77.4°3 202,803 8 | 9 p ы 203,200 2a8.6oo 203.597 228.997 203,994 229,394 204,391 229,791 204,788 230,188 205,184 230,584 205.581 230,981 205,978 231,378 206,375 231,775 206,772 232,172 207,169 232,569 207,566 232,066 207,963 233,363 208,359 233,759 2o8,756 234,156 209,153 234,553 209,550 234,950 209,947 235,347 210,344 235,744 210,741 236,141 211,138 236,538 211,534 236,934 211,931 237,331 212,328 237,728 212,725 238,125 213,122 238,522 213,519 238,919 213,916 239,316 214,313 239,713 214,709 240,109 215 106 240,506 215 503 240,903 215,900 241,300 216,297 241,697 216,694 242,004 217,091 242,491 217,488 242,888 217,884 343,284 218,281 243,681 218,678 244,078 219,075 244,475 219,472 244,872 219,869 245,269 220,266 245,666 220,663 246,063 221,059 246,459 221,456 246,856 221,853 247,253 222,250 247,650 222,647 248,047 223,044 248,444 223,441 248,841 223,838 249,238 224,234 249,634 224,631 250,031 225.028 250,428 225,425 251,825 225,822 251,222 226,219 251,619 226,616 252,016 227,013 252,413 227,409 252.809 227,806 253,206 228,203 253,603 10 254,400 254-397 254,794 255,191 255.588 255,984 256,381 256,778 257^75 257,573 257,'9б9 258,366 258,763 259,159 259,556 259-953 260.350 2бо,747 261,144 261,541 261,938 262,334 262.731 263,128 263,525 263,922 264,319 264,716 265,113 265,509 265,906 266,303 266,700 267,097 267,494 267,891 268,288 268,684 269,081 269,478 269,875 270,272 270,669 271,066 271,463 271,859 272,256 272,653 273,050 273447 273,844 274,241 274,638 275.034 275,431 275,828 276,225 276,622 277,019 377,416 377,813 278,209 278,606 279,003 11 279,400 279-797 280,194 280,591 280,988 281,384 281,781 282,178 282,575 282,972 283.369 283,766 284,163 284,559 284,956 285,353 285,750 286,147 286,544 286,941 287,338 287,734 288,131 288.528 288,925 289,322 289.719 290, 1 16 290,513 290,900. 291,306 291,703 292,100 292.497 292,894 293.291 293,688 294.084 294,481 294,878 295.275 295,672 296,069 296,466 296,863 297.259 297,656 298,053 298,45° 298,847 299,244 299,641 300,038 300,434 300,831 301,228 301,625 302,022 302,419 302,816 303,213 303.609 304,006 304,403 12"=-1 футу = 304,800л.»
330 ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЙ И ПЕРЕВОДНЫЕ ТАБЛИЦЫ [РАЗД. I Таблица 3. Десятичные доли дюйма и дюймы в миллиметры Дюймы 0,00" 0,01" 0,02" 0,03" 0,04" 0,05" 0,06" 0,07" 0,08" 0,09" Дюймы о" г" 2." 3" 4" 5" 6" 1" 8" 9" 0 | 0,001" | 0,002// — 0,0254 0,058 0,254° 0,2794 0,3048 0,5080 о,5334 о,5588 0,7620 0,7874 0,8128 1,0160 1,0414 1,0668 1,2700 1,2954 1,3208 1,5240 1,5494 i,5748 1,7780 1,8034 1,8288 2,0320 2,0574 2,0828 2,2860 2,3114 2,3368 0" | 0,1" | 0.2" — 2,54 5,08 25-4 27.94 30.48 50,8 53,34 55,88 76,2 78,74 81,28 101,6 104,14 106,68 127,0 129,54 132,08 152,4 154.94 15748 177,8 180,34 182,88 203,2 205,74 208,28 228,6 231,14 233,68 0,003* мил 0,0762 0,3362 0,5842 0,8382 1,0922 1,3462 I,6OO2 1,8542 2,IO82 2,3622 0,3" мил 7,62 З3.°2 58.42 83,82 109,22 134,62 1бо,О2 185,42 2Ю,82 236,22 0,004" | 0,005" г л и м е т o,ioi6 0,1270 0-3555 0,3810 0,6096 0,635° 0,8636 0,8890 1,1176 1,143° 1,3716 1,397° 1,6256 1,6510 1,8796 i,9°5° 2,1336 2,159° 2,3876 2,413° 0,4" | 0,5" i л и м е т юдб 12,70 35.56 38,10 60,96 63,5° 86,36 88,9° 117,76 114.3° 137,16 139,7° 162,56 165,10 187,96 190.5° 213,36 215,90 238,76 241,30 0,006" р ы 0.1524 0,4064 о,б6о4 0,9144 1,1684 1,4224 1,6764 L9304 2,1844 2,4384 0,6" ! р ы 15-24 40,64 66,04 9L44 116,84 142,24 167,64 193.°4 21 8,44 243,84 0,007" 0,1778 0,4318 0,6858 о,9398 1Д938 1,4478 1,7018 L9558 2,2098 2,4638 0,7" 17,78 43.18 68,58 93-98 II9.38 144,78 170,18 195.58 220,98 246,38 0,008" ! 0,009" 0,2032 O.2286 о,4572 0.4826 0,7112 0,7366 0,9652 о,99°6 1,2192 1,2446 I.4732 1,4986 1,7272 1,7526 1,9812 2,оо66 2,2352 2,абоб 2,4852 2,5146 0,8" | 0,9" 20,32 22,86 45,72 48,26 71,12 73-66 96,52 99.°6 121,92 124,46 147,32 H9.86 172,72 175.26 198,12 2ОО,66 223,52 22б,о6 248,92 251,46. Таблица 4. Сотые доли миллиметра в дюймы 1 мм = 0,0394" Милли- метры 0,0 0,1 0,2 °.3 0,4 о.5 0,6 0.7 о,8 о,9 0,00 о,оооо 0,0039 0,0079 о,оп8 0,0157 o,oi97 0,0236 0,0276 о,°315 0,0354 0,01 0,004 о,оо43 0,0083 0,0122 0,Ol6l 0,0201 0,0240 0,0280 0,0319 0,0358 0,02 0,0008 0,0047 0,0087 0,0126 0.0165 0,0205 0,0244 0,0283 0,0323 0,0362 0,03 0,0012 0,0051 0,0091 0,0130 0,0169 0,0209 0,0248 0,0287 0,0327 0,0366 '0,04 | 0,05 | О.С6 Дюймы o,ooi6 0,0020 0,0024 0,0055 0,0059 0,0063 0,0094 0,0098 0,0102 0,0134 0,0138 0,0142 0,0173 0,0177 0,0181 0,0213 0,0217 0,0220 0,0252 0,0256 0,0260 0,0291 0,0295 0,0299 0,0331 0,0335 °,0339 0,0370 0,0374 0,0378 0,07 0,0028 0,0067 0,0106 0,0146 0,0185 0,0224 0,0264 0,0303 o.°343 00382 0,08 0^0031 0,0071 O,OIIO 0,0150 0,0189 0,0228 0,0268 0,0307 0,0346 0,0386 0,09 3,0035 3,0075 3,0114 3,0154 3,0193 3,0232 3,0272 3,0311 3,0350 0,0390 Таблица 5. Тысячные доли метра и метры в дюймы Метры о О,О1 О,02 о-оз 0,04 °,05 о.об О,0", о,о8 °-°9 0 0,3937° 0,78740 i,i8no 1,57480 1,96851 2,36221 2,75591 3,Н9б1 3,54331 0,001 0,03937 0.43307 0,82677 1,22047 1,61417 2,00788 2,40158 2,79528 3,18898 3,58268 0,002 | 0,003 0,07874 о, 11811 0,47244 0,51181 0,86614 0,90551 1,25984 1,29921 !, 65354 1,69291 2,О4725 2,08662 2,44095 2,48032 2,83465 2,87402 3,22835 3,26772 3,б22О5 3,66142 0,004 | 0,005 | 0,006 | 0,007 Дюймы 0,15748 0,19685 0,23622 о,27559 0,55118 0,59055 0,62992 0,66929 0,94488 0,98425 1,02362 1,06299 1,33858 i,377Q5 i,4i/32 1,45669 1,73228 1,77165 1,81102 1,85039 2,I259Q -,16536 2,20473 2,244*0 2,51969 2.55906 2,50843 2,63780 2,9га39 2,95276 2,99213 3,0315° 3,30709 3-34б4б 3,38583 3.42520 3,7<»79 3,74oi6 3-77953 3,81890 0,008 0,31496 0,70866 1,10236 1, 49606 1,88976 2,28347 2,67717 3,07087 3,46457 3,85827 0,009 0,35433 0,74803 M4I73 1,53543 1,92913 2,32284 2,71°54 3,1Ю24 3.50394 3,89/64 0,1 ж=3,93731'
ГЛ. И] ПЕРЕВОДНЫЕ ТАБЛИЦЫ 331 Таблаца 5 (окончание) ! о Метры ———— 0 — i 39>37o°? 2 78,74016 3 118,1102 4 157,4803 5 196,8504 6 236,2205 7 275,5906 9 354,3307 I 0,1 3,93701 43,30709 82,67717 122,0472 161,4173 200,7874 240,1575 279,5276 318,8976 358,2677 ! 0,2 7,87402 47,24409 86,61417 125,9843 165,3543 204,7244 244,0945 283,4646 322,8346 362,2047 1 0,3 11,81102 51,18110 90,55118 129,9213 169,2913 208,6614 248.0315 287,4016 326,7717 366,1417 1 0,4 Д ю 15,74803 55,"8и 94,48819 133,8583 173,2283 212.5984 251,9685 291,3386 330,7087 370,0787 0,5 и м 19,68504 59,05512 98,42520 137,7953 177,1654 216,5354 255.9055 295,2756 334.6457 374,0158 1 0,6 ы 23,62205 62,99213 102,3622 141.7323 i8i,io24 220,4724 259,8425 299,2126 338,5827 377,9528 0,7 27-55906 66,92913 106,2992 145,6693 185,0394 224,4095 263,7795 303,1496 342,5107 381,8898 0,8 31,49606 70,86614 110,2362 149,6063 188,9764 228,3465 267,7165 307,0866 346,4567 385,8268 0,9 35,43307 74,80315 114,1732 153,5433 192,9134 232,2835 271,6535 311,0236 350,3937 389-7638 10 м = 393,7008" Таблица 6. Футы в метры , Футы 0 ю 20 3° 40 5° 60 70 8о до IOO 0 3,048 6,096 9Д44 12,192 15.239 18,287 21,335 24.383 27431 30,479 1 ! 2 0,305 о,6ю 3-353 3.658 6,401 6,7°6 9-449 9-753 12,496 T2,8oi 15-544 ^5-849 18,592 г8,897 21,640 21,945 24,688 24,993 27,736 28,041 30,784 3i,o89 3 | 4 м е 1 0,914 1,219 3,962 4-267 7,010 7-3I5 10,058 10,363 13,ю6 13,411 i6,T54 i6,459 19,202 19-5°7 22,250 22,555 25.298 25,602 28,346 28,651 31-394 3i.6g8 5 г р ы 1-524 4-572 7,620 10,668 13-716 16,763 19-8и 22,859 25<9°7 28,955 32,003 6 | 7 | 8 | 9 1,829 2-I34 2,438 2,743 4,877 5-I82 5-486 5-79* 7,925 8,229 8,534 8,839 10,972 и,277 11,582 11,887 14,020 14,325 14-630 I4-935 17,068 17,373 17-678 17-983 20.IT6 20,421 20,726 21,031 23,164 23,469 23,774 24,079 26,212 26,517 26,822 27,126 29,260 29,565 29,870 ЗОД74 32,308 32,613 32,9*8 33-222 Таблица 7. Метры в футы Метры о 10 2О 3° 4о 5° 6о 7° Зо 00 100 0 1 1 ! 2 | 3 | 4 Ф У — 3-28i 6,562 9-842 13-123 32,808 36,089 39.37° 42,651 45-932 65,617 68,897 72,178 75.459 78,74° 98,425 101,71 Ю4-99 108,27 ш,55 131.23 J34-51 J37-79 Ч1.о8 144,36 164,04 167,32 170,60 173-88 177Д6 196,85 200,13 203,41 206,69 209,97 229,66 232,94 236,22 239,5° 242,78 262,47 265,75 2°9-°3 272,31 275,59 295>2б 298,56 3OI-84 305-12 308-40 328,08 331-36 334,64 337-93 341,21 5 т ы 16,404 49-212 82,021 114-83 147,64 180,45 213-25 246,06 278,87 311,68 34449 6 ! 7 19,685 22,966 52-493 55-774 85-302 88,582 118,11 121,39 150,92 154.20 183.73 187,01 216,53 219.82 249,34 252,62 282,15 285,43 314,96 3*8,24 347-77 351.05 о 26,247 59-°55 91.863 124,67 157-48 190,29 223- Ю 255-90 288,71 321, 52 354<33 9 29-527 62,336 95-44 127-95 160,76 193-57 226,38 259.19 29 г, 99 324-80 357.61
332 ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЙ И ПЕРЕВОДНЫЕ ТАБЛИЦЫ [РАЗД. I Таблица 8. Кв. дюймы в кв. сантиметры Кв. дюймы —— _ — о 10 20 3° 40 5° 6о 7° 8о 00 IOO 0 64,52 12903 19355 258,07 322,58 387.10 45i,6i 516.13 580,65 645^7 1 645 70.97 13548 200,00 264,52 329,03 393.55 458.07 522,58 587.1° 651,62 2 12,90 7742 I4L94 206,45 270,97 33548 400,00 464,52 529>03 593,55 658 07 3 к в. 19,36 83,87 148,39 212,90 27742 341,93 406,45 470,97 53548 6оо,оо 664,52 4 с а н т 25,81 9°,32 154,84 219,36 283,87 348,39 412,90 47742 54L94 6о6,45 670,97 5 и м е т 32,26 96,77 161,29 225,81 290,32 354.84 419.36 483.87 548,39 612,90 67742 6 р ы 38,71 ЮЗ-23 167,74 232,26 296,77 361,29 425-81 490 32 554-84 619,36 683.88 7 .. . 45i6 109,68 174-19 238,71 3°3>23 367.74 432,26 496,78 561,29 625,81 690.33 8 5!>6i 116,13 180,65 245,16 309,68 374.19 438,71 503.23 5б7>74 632,26 696.78 9 ----- 58,07 122,58 187,10 251,61 31бДЗ 38о,65 445» 1б 509,68 574-19 638,71 7°3.23 Таблица 9. Кв. сантиметры в кв. дюймы Кв. санти- метры .._..__........._ о 10 20 30 40 5° 6о 7о 8о 00 ТОО 0 J.550 3,юо 4,650 6,20О 775° 9.3°° 10,850 12,400 13.95° 15-5°о 1 Of1 55 i.7°5 3-255 4.805 6,355 7.905 9.455 11,005 12,555 14,105 15.655 2 0,310 1,860 3.410 4,960 6,510 8,060 9,6ю идбо 12,710 14,260 15,810 3 0465 2,015 3.565 5.И5 6,665 8,215 9.765 и,315 12,865 M.4I5 15.965 4 к в. д к О,б2О 2,170 3.720 5-27° 6,820 8,370 9,920 11,47° 13020 14,570 I6.T20 •5 ! 6 | 7 1 ! ) Й М Ы °.775 °.93° 1-085 2,325 2,480 2.635 3875 4.°3° 4.285 5425 5.58о 5,735 6,975 7ДЗ° 7,285 8,525 8,68о 8.835 ю,о75 10,230 10,385 11,625 11,780 и,935 13Д75 13.33° 13485 14,725 14.88о 15,035 16,275 16430 16,585 1 8 1 9 ———— ----- — — — _.__._._.... .....__.- 1,240 1,395 2,79° 2,945 4,34° 4495 5,890 6,045 744° 7»595 8,990 9I45 10,540 10,695 12,00X3 12,245 13640 I3.795 15-19° 15>345 i6,74° 1б,895 Таблица 10. Кв. футы в кв. метры Кв. футы о 10 20 30 4° 5° 00 7° 8о 90 IOO 0 0,9290 1,8581 2,7871 3-71бт 4,6452 5,5742 6,5°32 74323 8,3613 9.2903 1 0,0929 1,О219 1,951° 2,88оо 3,8090 4-7381 5,6671 6,596i 7,5252 84542 9,3832 о 0,1858 1,1148 2,0439 2,9729 3,9019 4,8310 5,7боо 6,6890 7,6i8i 8.5471 94761 3 0,2787 1,2077 2,1368 3,об58 3,9948 4.9239 5,8529 6,7819 7,7110 8,6400 9-5690 4 ______ к в. м е o,37i6 1,3006 2,2297 3-1587 4,0878 5.0168 5,9458 6,8749 7,8039 8,7329 9,6619 5 т р ы 04645 1,3936 2,3226 3,25i6 4,1807 5,Ю97 6,0387 6,9678 7,8968 8,8258 8,7548 6 о,5574 14865 2,4155 3,3445 4.2736 5.2О26 6,I3l6 7,0607 7,9897 8,9187 9,8477 7 _______ 0,6503 L5794 2,5084 34374 43665 5,2955 6,2245 7.1536 8,0826 9,ои6 994°6 8 0,7432 1,6723 2,6013 3,53°3 44594 5.3884 6,3174 7,24б5 8,1755 9>1°45 10,0335 9 0,8361 1,7652 2,6942 3,6232 4,5523 54813 6,4i°3 7.3394 8,2684 9.1974 10,1264
ГЛ. II] ПЕРЕВОДНЫЕ ТАБЛИЦЫ 333 i Кв. метры i i 0 то 20 30 4o 5° 6o 70 ! 80 90 100 Куб. футы ; о ю 20 3° 40 5° 6о 7° 8о 9° IOO 1 Куб. метры о ю 20 3° 4о 5° 6о 7° 8о 9о IOO 0 . - —— —— 107,64 215,28 322,92 430,55 538,19 645-83 753,47 86i,n 968,75 1076,39 0 0,2832 0,5663 0,8495 1.1327 1-4*59 1,699° 1,9822 2,2654 2,5485 2,8317 0 353-1 1059.4 1412,6 1765,7 2118.9 2472,0 2825,2 3i78»3 3531,4 1 10,76 118,40 226,04 333,68 441,32 548,96 656,60 764,23 871,87 979,51 «-7.Ч 1 ——————— •__ 0,0283 031*5 0-5947 0.8778 1,1610 1,4442 1,7273 2,0105 2,2937 2,5768 2,8600 1 35-3 388,5 741,6 Ю94-7 1447-9 i8oi.o 2154-2 25°73 2860,5 32*3,6 3566,7 Таблг 2 — 21,53 129,17 236,81 344,44 452,08 559,72 667,36 775,0° 882,64 99°,28 1097,92 Таблице 2 ... 0,0566 0,3398 0,6230 0,906 т .1,1893 1,4725 1-7557 2,0388 2,322О 2,6052 2,8884 Таблш 2 70,6 4238 776,9 14832 *8з6,4 2189,5 2542,6 28958 3248,9 3002,0 ща 11. \ 3 . _ ———— — 32,29 139-93 247,57 355-21 462,85 57°,48 678,12 785,76 893-40 1001,04 1то8,68 г 12. Ку 3 к У 0,0850 0,3681 0,6513 о,9345 1,2176 1,5008 1,7840 2,0671 2,35°3 2,6335 2,9167 {Д 13. К] 3 к Ю5,9 459- * 8 12,2 **б5.4 1518,5 1871,7 2224,8 2578,0 2931Д 3284,2 3637-3 (в. метр 4 к в ф 43,о6 258,33 365,97 473-61 581,25 688,89 796,53 904,16 юи,8о 1119,44 5. футы 4 б. м 0,1133 0,3964 0,6796 0,9628 *2459 * 529* 1,8123 2-0955 2.3786 2,6618 2,945° ^б. метр 4 У б. I4L3 494,4 847-5 1200,7 1553-8 1907,0 22бо,1 2613,3 29664 33*9,6 3672,7 ы в кв. 5 у т ы 53,82 161,46 269,10 376,74 484,37 592,01 699,65 807,29 9*4,93 1022,57 1 130,21 в куб. г 5 е т i 0,1416 о 4248 0.7079 о 99** *,2743 1-5574 1,8406 2,1238 2,4069 2,6901 2,9733 ы в куб 5 фут 176,6 529,7 882,9 1236,0 1589,2 1942,3 2295,4 2648,6 3001,7 3354,9 37°8,о футы 6 64,58 172,22 279,86 387,5° 495-5° 602,78 710,42 818,05 925.69 *°33>33 1140,97 нетры 6 э ы 0,1699 0,453* 0,7362 1,0194 1,3026 1.5858 1,8689 2Д521 2,4353 2,7*84 З.оотб . футы 6 ы 211,9 565,0 9*8,2 1271,3 1624,5 1977-6 2330,8 26839 3037,0 3390,2 3743,3 7 75-35 182.99 290,62 398,26 5°5>9° 6*3,54 721,18 828,82 936,46 Ю44 ДО «51,74 7 0,1982 04814 0,7646 1,0477 *.33°9 1,6141 1,8972 2,1804 2,4636 2,7468 3,0300 7 . _...„. .. 247,2 600,3 953-5 1306,6 1659,8 2012.9 2366,1 2719,2 3072.4 3425.5 3778,6 8 86,11 193-75 3°*39 409,03 5*6,67 624,30 73* ,94 839,58 947-22 1054,86 1162,50 о 0,2265 о,5°97 0,7929 i 0760 1,3592 1,6424 1,9256 2,2087 2,49*9 2,775* 3°583 8 — _._.. —— 282,5 635-7 9888 134* -9 1695.1 2048,2 2401,4 2754,5 3107>7 34бо,8 38139 9 9б;83 204,51 3*2Д5 4*9,79 527,43 735-°7 642,71 850-35 957-98 1065,62 117326 9 02549 °-538о О,8212 1.Ю44 1-3875 1,6707 *>9539 2,237° 25202 2,8034 3,0866 9 3*7-8 671,0 1024 I *3774 * 730,4 2083,6 2436,7 27898 3*43,о 3496 Д 3849/2
334 ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЙ И ПЕРЕВОДНЫЕ ТАБЛИЦЫ [РАЗД. I Гал- лоны о IO 20 3° 4° 5° 6о 70 8о 00 IOO 0 37854 75-709 ,56 189,27 227,13 264,98 30283 340,69 378,54 Та( 1 3,785 41,640 79,494 155-2° 193^о6 230,91 268,77 306,62 344-47 382,33 5 лица 14 2 7,571 45-425 8з,28с 121, 13 158.99 196,84 234,7° 272,55 310,41 348,26 386.li . Галлоны (амер 3 1 4 I л и 1 Ц.356 15,142 49,211 52,996 87,065 90.850 124.92 128,70 162,77 166,56 2ОО,63 204,41 238,48 242,27 276,34 280,12 314,19 3I7.98 352,05 355-83 389,90 393-69 иканскш г р ы 18,927 56,781 94,636 13249 17°,34 208,20 246,05 283,91 321,76 359.62 397.47 ;) в лит] 6 22,713 60,567 98421 136,28 174 ДЗ 211,98 249.84 287,69 325,55 Зб34° 401, 26 )Ы 7 26498 64,352 102,21 14О,об I77.92 215-77 253,62 29148 329-33 367Д9 405,04 8 9 . ._ < 30,283 З4.°б9 68,138 71>923 105,99 109,78 143-85 147,63 181,70 18549 219,56 223,34 25741 261,19 295,26 299,05 333,12 336,9° 370,97 374,76 408,83 412>6i Таблица 15. Литры в галлоны (американские) Литры о ю 2О 30 40 5° 6о 7о 8о 90 100 0 2,642 5-283 7,925 10,567 13,209 15,850 I8.492 21,134 23-775 26417 1 0,264 2,906 5-548 8,189 10,831 J3.473 i6,ii4 18,756 21,398 24,040 26,681 2 0,528 3.170 5.812 8,453 11.095 13.737 16,379 19,020 21,662 24,304 26.945 3 г о,793 3,434 6,076 8,718 и-359 I4,ooj 16,643 19,284 21,926 24,568 27,210 4 а л i.°57 3-698 6,340 8,982 11,623 14,265 16,907 19,549 22 190 24,832 27,474 5 Л 0 Н 1,321 3,9бз 6,604 9,246 и,888 14,529 17-171 19,813 22,454 25,096 27,738 Q ы 1-585 4,227 6,868 9-51° 12, 152 14,794 17-435 20,077 22,719 25,3бо 28,002 7 т,849 4,491 7ДЗЗ 9,774 12,416 15.058 17,699 20.341 22,983 25,625 28,266 8 1 Q 0 | У 2,113 2,378 4,755 5,0*9 7-397 7,661 10,038 10,303 12,68о 12,944 15,322 15,586 17,964 18,228 20,605 20,869 23,247 23,511 25,889 26,153 28,530 28,795 Таблица 16. Фунты („Ibs") в килограммы Фунты ! ° 10 20 3° 4° 5° 6о 7° 8о 90 100 0 4,536 9072 13,6о8 18,144 22,680 27,216 З1^1 36,287 40,823 45-359 1 °454 4,99° 9525 14061 18597 23J33 27,669 32205 Зб,741 41,277 45,813 0 0,007 5-443 9-979 14,515 i9,°5i 23.587 28,123 32,659 37.195 41-73° 46,266 3 к и i,S6i 5»897 ю,433 14,969 19,5°4 24,040 28,576 ЗЗ-112 37,648 42,184 46,720 4 лог i,8i4 6,35° ю,886 Г5'422 J9.958 24494 29,030 33,566 38,Ю2 42.638 47,174 5 р а р 2,268 6,8о4 Ц.340 15,876 20,412 24,948 29,484 34,oi9 38,555 43-°9* 47>б27 6 л м ы 2,722 7-257 IJ.793 16,329 20,865 25,4°1 29,937 34473 39,009 43,545 48,081 ? ЗД75 7,711 12,247 16,783 21,319 25-855 3°-391 34,927 394бз 43,998 48,534 8 3,629 8,1б5 12,701 17,237 21,77s 26,308 30,844 35,38° 39-916 44,453 48,988 9 4,082 8,6т8 13Д54 17,690 22,226 26,762 31,298 35,834 4°,37° 44,9°6 49442
ГЛ. И] ПЕРЕВОДНЫЕ ТАБЛИЦЫ 335 Кило- о 10 20 3° 4° 5° 6о 7° 8о 90 IOO 7 Фунты на кв. ДсиНМ о 10 2О 30 ' 4° 5° 6о 7° 8о 9° ; loo Техни- ческие атмо- сферы о 10 2О 3° 4о 5° 6о 7° 8о 9° IOO 0 22,046 44-092 66,139 88,185 1.10,23 132,28 154-32 176,37 198,42 220,46 аблица 0 0,7031 1,4062 2,1092 2,8 123 3-5Т54 4,2185 4,9216 5,6246 6,3277 7,0308 Таблиц 0 142,23 284,46 426,70 568,93 711, i6 853.39 995.62 II37-8 1280,1 1422,3 1 2,205 24,251 46,297 68,343 90,389 112,44 134.48 155,53 178,57 200,62 222,67 18. Фун 1 0,0703 о,7734 1.47б5 2,1795 2,8826 3-5857 4,2888 4,9919 5.6949 6,3980 7,тотт 1 19. Те 1 14,22 155,4= 298,65 440,9- 583.1; 725-3t 867,61 1009,8 1152,1 1294-3 1436,5 Табли 2 4,409 26,455 48,502 70-548 92.594 114,64 136,69 158-73 180,78 2О2,83 224,87 ты на HI 2 кил 0,1406 о,8437 1,5468 2,2498 2,9529 3.6560 4.3591 5,об22 5.7б52 6,4683 7-I7I4 хническ! 2 г 28,45 ; 170,68 > 312,91 * 455. Ч 5 597.37 5 739-61 881,84 1024,1 и65,з 1308,5 1450,8 ца 17. К 3 Ф 6,614 28,660 50,706 72,752 94-799 116,84 138,89 160,94 182,98 205,03 227,08 3. ДЮЙМ 3 о гр ам 0,2109 0,9140 1,6171 2,3202 3,0232 3.7263 4-4294 5-1325 5.835б 6,5386 7-2417 ie атмо< в фунт 3 фунт 42,67 184,9° 327.13 469,35 6и,6о 753.83 890,03 1038,3 и8о,5 1322,7 1465,0 илограм 4 У н 8,8i8 30,865 52,911 74.957 97.003 119-05 141,10 163,14- 185,19 207,23 229,28 (.pel') i 4 мы на 0,28l2 0,9843 1,6874 2,3905 3.0935 3.7966 4.4997 5,2028 5.9059 6,6089 7,3120 :феры {« ы на кв 4 ы на 5б,89 199. 12 341-35 483.59 625,82 768,05 910,28 1052,5 1 194.7 1337-0 1479.2 мы в ф; 5 т ы 11,023 З3.об9 55.И6 77,162 99.208 121,25 143.3° 165-35 187.39 209,44 23L49 $ килогр 5 кв. с 0,3515 1,0546 L7577 2,4608 3.1639 3,8669 4.5700 5-2731 5«97ба 6,6793 7.3823 илограм . дюйм 5 к в. д 71,12 213-35 355-58 497-81 640,04 782,28 924,51 ю55,7 1209,0 135^,2 1493-4 fHTbl 6 13.228 35.274 57.320 79.366 101,41 123,46 145.5! 167.55 189,60 211,64 233.69 аммы н 6 а н ти м 0,4218 1,1249 1,8280 2,53И 3.2342 3.9372 4-6403 5.3434 6,0465 6,7496 7-4526 мы на н 6 ю и м 85-34 227-57 369,80 512,03 654.27 795-5° 938,73 io8i,o 1223,2 13^5-4 I5°7.7 7 15.432 37.479 59.525 81.571 103,62 125,66 147.71 169,76 191,80 213.85 235.89 а кв. са 7 е т р 0,4921 I.I952 1,8983 2,0014 3.3°45 4.0075 4,7106 5-4137 6,ii68 6,8199 7.5229 в. санти 7 99-56 24Г-79 384,03 523,25 658,49 810,72 952,95 Ю95.2 1237,4 1379.6 1521,9 8 17.637 39-683 61,729 83.776 105,82 127,87 149,91 I7L95 194>01 216,05 238,10 . нтиметр 8 0,5625 1.2655 1,9586 2,6717 3-3748 4-0779 4,7809 5,484° 6,1871 6,8902 7.5933 метр) о 8 ——— .__ 113-78 256,02 398-25 540,48 682,71 824,94 967.18 1109,4 1251,6 13Э3.9 1535,1 9 19,842 41,888 63.934 85,980 гс8,оз 130,07 152,12 174-17 Г96.21 218,26 240,30 9 0,6328 L3358 2,0389 2,7420 3>445Т 4,1482 4,8512 5.5543 6,2574 6,9205 7,6636 ~"Т 9 128,01 270,24 412,47 554-70 696,94 839. Г7 981,40 1123,6 1265,9 1408.1 155°, 3
336 ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЙ И ПЕРЕВОДНЫЕ ТАБЛИЦЫ [РАЗД. I Футы о IOO 2ОО Зоо 400 5оо боо 700 8оо ох» IOOO Лоша- диные силы (PS) о до 2О 30 40 5° 6о 7° 8о 9° 1ОО 0 о.5о8 1,016 1.524 2,032 2,54° 3,048 3,556 4,064 4,572 5,080 0 _ 7.35 22,06 29,42 Зб,77 44ДЗ 51.48 58,84 66,19 73-55 Таб 10 0.051 0-559 1,067 1,575 2,083 2.591 3,099 3,607 4,И5 4, 623 5Д31 Г а б.' 1 о,74 8,09 15,45 22,80 3°,i6 37,5! 44,87 52,22 59-58 66,93 74,29 /ища 20. 20 0,102 о,6ю i,i 18 1,626 2, 134 2,642 3-150 3,658 4Д66 4,674 5Д82 шца 21. 2 1,47 8,8з i6,i8 23,54 30,89 38,25 45,6о 52,96 60,31 67,67 75,02 Футы в 30 метр ОД52 о,66о i.i 68 1,676 2184 2,692 3,200 3,708 4,2l6 4,724 5-232 Лошади? 3 к и 2,21 9-56 16,92 24,27 31,63 38,98 4б,34 53,69 61,05 68,40 75-7б минуту в метры 40 ! 50 ы в с е к у н 0,203 0,254 о,7И 0,762 1,219 J,2?0 1,727 J,778 2,235 2,286 2,743 2,794 3-251 3,302 3,759 3-8ю 4,267 4,318 4,775 4,826 5283 5-334 1ые силы (PS) в ! 4 | 5 л о в а т 1 2,94 3,68 10,30 и,оз 17,65 i8,39 25,01 25,74 32,36 33,ю 39,72 40,45 47,07 47,8i 54-43 55> 1б 61,78 62,52 69,14 69,87 7б,49 77,23 в секу! 60 Д У 0-305 0.813 1,321 1,829 2,237 2,^45 3,353 3,86i 4,369 4,877 5,385 килова! г ы 4,41 и,77 19,12 26,48 33,83 41>19 48,54 55-9° 63-25 70,61 77,96 wy 70 о,35б 0,864 1,372 т, 880 2,388 2,896 3-404 3,912 4,420 4,928 '5.436 ты 7 5-15 12,50 19,86 27,21 34,57 41,92 49,28 56,63 63-99 71»34 78,80 80 0,406 о,914 1,422 1,93° 2,438 2,946 3-454 3>9б2 4-47° 4,978 5-486 8 .. 5-88 13,24 20,59 27-95 35,3° 42,66 50,от 57,37 64,72 72,08 79-43 90 о,457 0.965 1-473 1,981 2,489 2,997 3.5°5 4.521 5,029 5-537 6,62 13-97 21-33 28,68 36,04 43-39 5°-75 65-46 72,81 80,17 ЛИТЕРАТУРА И ИСТОЧНИКИ 1. Комитет по делам мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР (издания официальные). Правила 10—40, 11—41 и 12—42, Стандартгиз, 1940—1942. 2. Лесохин А. Ф., Единицы измерений, Сборник ОСТ. Стандартгиз, 1933. 3. М а л и к о в М. Ф., Точные измерения, Стандартгиз, 1935. 4. М а л и к о в М. Ф., Образцовые меры и приборы, Ст.:ндчртгиз, 1936. 5. A. Dictionary of Applied Physical, by R. Giasebrook, Machi lan, 192}. v. I. Measurements, v III. Metroogy. 6. International Critical tables, v. 1, Me Graw, Hill, 1926.
Глава III ХИМИЯ Химия — наука о природе, изучающая со- став, строение и свойства молекул природных и искусственных веществ; закономерности со- единения атомов в молекулы, разложения и пре- вращения молекул; определяет число и каче- ство химических элементов, из сочетания ко- торых образуется всё многообразие веществ неорганического и органического мира; разра- батывает научные и технические методы ана- лиза и синтеза естественных и искусственных веществ. Химия подразделяется на общую химию, рассматривающую основные химические поня- тия и главнейшие химические законы; неорга- ническую химию, изучающую все элементы, кроме углерода, и их химические соединения; органическую химию, изучающую химические соединения, в которые входит углерод; анали- тическую химию, разрабатывающую теорию и практику качественного и количественного ана- лиза; физическую (теоретическую) химию, рас- сматривающую химические явления с точки зрения законов термодинамики, молекулярно- кинетической теории и в свете современных достижений в вопросе строения атомов и мо- лекул; коллоидную химию, изучающую колло- идные системы и поверхностные явления на границе раздела фаз, и т. д. НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА Порядковый номер элемента — номер хи- мического элемента в ряду всех элементов, расположенных в порядке возрастания атом- ного веса (при условии обмена местами Со и Ni, J и Те, Аг и К). Установлено, что поряд- ковый номер элемента равен числу электро- нов в его свободном атоме или величине по- ложительного заряда ядра его атома при усло- вии измерения заряда в единицах заряда элек- трона. Пример. Число электронов в атоме гелия равно двум, следовательно, порядковый номер гелия 2. Периодический закон. Свойства элемен- тов периодически изменяются с возрастанием порядкового номера. В соответствии с этим законом в ряду элементов, расположенных по возрастанию порядкового номера, сходные по свойствам элементы повторяются, и весь ряд разбивается на периоды из 2, 8, 8, 18, 18, 32 и б (незаконченный) элементов. (В последние годы искусственно приготовлены еще 2 эле- мента— нептуний и плутоний—и поэтому незаконченный период состоит из 8 элементов.) Современная теория атома установила, что чис- ло элементов в периоде должно удовлетворять формуле 2я2, где п — целое число: 1, 2, 3,... Периодическая система элементов — классификационная таблица химических эле- ментов, основанная на периодическом законе, в её первоначальном виде была предложена Менделеевым в 1869 г. Располагая периоды один над другим так, чтобы левые их концы лежали на одной вер- тикальной прямой линии, получают „длинную" таблицу. Если же расположить длинные перио- ды в два ряда, один из которых состоит из 10, а другой из 8 элементов, и поместить все эле- менты редких земель, начиная с лантана (№ 57) до лутеция (№ 71), в одном месте, то полу- чится обычная „укороченная" периодическая таблица элементов. В этой таблице элементы, расположенные один над другим, образуют группу сходных по свойствам элементов (валентность по во- дороду, кислороду и т. д.). К первой группе относятся левые концы всех периодов — ще- лочные металлы и водород (однако есть осно- вания для помещения водорода в седьмую груп- пу выше фтора) и элементы Си, Ag, Au, при- надлежащие серединам больших периодов; во второй группе располагаются щёлочно-земель- ные металлы и т. д. Особо следует отметить элементы нулевой группы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, нитон (эманация), как не дающие химических соединений (т. е. соединений, обусловленных наличием в них химической связи) ни с одним из элементов. Номер группы равен высшей валентности элемента данной группы по кислороду и опре- деляет валентность по водороду, т. е. сумма номера группы и валентности по водороду равна восьми (правило Абегга). Металлоидные свойства элементов при переходе по таблице справа налево и сверху вниз становятся ме- нее ярко выраженными, и, напротив, усилива- ются металлические свойства. Периодическая система не только классифицирует элементы, но и даёт возможность делать предсказания о свойствах пока не открытых элементов (ма- зурий № 43, иллиний (Флоренции) № 61, алабамий АЬ № 85 и Виргинии Vi № 87), ибо место в таблице характеризует свойства элемента, занимающего это место. Возмож- ность предсказания была использована твор- цом периодической системы Д. И. Мендслсе-
ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА Пе- риоды I II III IV V VI VII Высши* леобраэ шие ок Газообр водород соедине La 138,9 Ланта 3 Ст. О, 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ; со- ую- лслы азн. ные ння 57 2 и I М 1,0080 Еодород U3 6,940 Литий Na 22,997 Натрий К 19 39,096 Калий 63,57 Cll Медь Rb 85,48 Рубидий 1 07,88 Ag Серебро р_ 55 LS 132,91 Цезий 71997,2AU Золото (Vi)?87 Виргинии R,O Се58 Р 140,13 14 Церий Праз II Be 9,02 Бериллий Mg 24,32 Магний /~»л 20 L. а 40,08 Кальций 30 *7*. 65,38 ?П Цинк 0„ 38 ОГ 87,63 Стронций 4п2,41 Cd Кадмий В а 137,36 Барий 80 ?|~ 200,61 П§ Ртуть Ол 88 К а 226.05 Радий RO г59 Nd61 3,92 144,57 еодим Неодим III В 10,82 Еор АЬб.э?3 Алюминий SC 45,ю Скандий 369,« Оа Галлий YS9 88,92 Иттрий 49 |-_ 114,76 1П Индий 57—71 Р-3 Э 81 ПГ| 204,39 1 I Таллий Иг» 8Э АС B27) Актиний R203 Р Е 1 (И)? A46,0) Иллиний Г Р У IV | С 6 12,010 Углерод с; 14 01 28,06 Кремний Т1 22 1 1 47,90 Титан 72,60 Об Германий rj 40 L Г 91,22 Цирконий 50 О»-» 1 18,70 ОЙ Олово Hf 178.62 Гафний 82 Г\1_ 207,21 FD Свинец ТЬ 232,i^ Торий RO2 RH4 Д К О 3 Е Sm62 E 150,43 Самарий Е п п ы V . 1 4,008 N Азот ?0,98 Г Фосфор V23 50,95 Ванадий Ю74,91А8 Мышьяк NbW Ниобий 5121,7б8Ь Сурьма Та 180,88 Тантал S3 г> \ 209,00 D1 Висмут PaB3i9) Протактиний R205 RH3 М Е Л Ь Н :ию 0( 152,о 156 вропий Гадол Э Л Е 1 VI 16,000 V/ Кислород 16 О 32,С6 5 Сера СГ52,012 Хром 78,96 5в Селен М095.952 Молибден 52 ПГЛ 127,61 1 С Теллур W.83,^ Вольфрам 210,о РО Полоний U 92 238,07 Уран R03 RH2 Ы Е Э J Г ТЬ65 .9 159,2 иний Тербий VI Е Н Т VII 9 17 19,ооо Г Фтор 35,457 СЛ Хлор МП 54.935 Марганец 35 р*. 79,916 DF Бром Ма? й Мазурий 53 | 126,92 J Иод Re 186,31 Рений 85?(АЬ) Алабамий R2O7 RH 1 Е М Е Н Л Dy66 162,46 Диспрозий О В VIII Сл 26 Г^л 27 ХТ5 28 Г С 55,85 L. О 58,94 1\ 1 58,69 Железо Кобальт Никель RUioi,?4 Rh 102,91 Pdioei6 Рутений Родий Палладий OS 190,2 lFl93.i Ptl95,23 Осмий Иридий Платина RO4 Г Ы Но67 Еги Tu69 Yb5 164,94 167,2 169,4 173,0 Гольмий Эрбий Тулий Иттерб! О 2 HP 4,003 ***•' Гелий 20о,18з Ne Неон 18 А *• 39,944 АГ Аргон 36 I/*. 83,7 КГ Криптон 54 V«. 131,3 ле Ксенон ?22.oNt Нитон 0 Lu7' 1 174,99 ift Лютеций
ГЛ. III) НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 339 вым, когда он с поразительной точностью пред- сказал свойства элементов галлия Ga (экаалю- миний), скандия Sc (экабор) и германия Ge (экасилиций), открытых позднее сделанного предсказания. Периодическая система принад- лежит к величайшим достижениям науки и является основой современной химии. Примечание к таблице „периодическая си- стема элементов". В последнее время Сиборгом (США} высказана гипотеза, что элементы с порядковыми номе- рами, большими 89, являются „актинидями", подобно элементам с номерами 58—71, являющимися „лантанидами" („^сп. физ. наук", т. XXVIII, стр. 145, 1946 г.). В число этих элементов следует внести трансураны—нептуний (93), плутоний (94), америций (95), кюрий (96). РАДИОАКТИВНОСТЬ. ИЗОТОПЫ Естественная радиоактивность — самопроизволь- ное разложение атомных ядер некоторых элементов, на- зываемых радиоактивными. Это разложение сопрово- ждается выбросом из атомного ядра а-частицы (ядро ато- ма гелия) и образованием ядра атома нового элемента с порядковым номером, на две единицы меньшим, или выбросом р-частицы (электрон) с образованием ядра атома нового элемента с порядковым номером, на еди- ницу большим. Почти во всех случаях каждый радио- активный тип атомных ядер выбрасывает только один вид частиц:или только а-частицы или только р-частицы*. Недавно открыт третий вид радиоактивного превра- щения: К -захват, состоящий в захвате ядром атома электрона из собственной электронной оболочки. Искусственная радиоактивность — самопроизволь- ное разложение по закону естественной радиоактивности искусственно полученных атомных ядер, сопровождаю- щееся выбросом позитронов или электронов. Закон радиоактивного распада. За один и тот же промежуток времени из наличного числа радиоактивных ядер разлагается всегда одна и та же часть. Если N — число радиоактивных ядер в момент t, то за время dt разложится dN атомных ядер, следовательно, по закону радиоактивного распада Радиоактивные элементы — химические элементы, проявляющие радиоактивность. Следует различать есте- ственные радиоактивные элементы, встречающиеся в природе хотя бы в ничтожно мялых количествах и с ни- чтожно малой средней продолжительностью жизни, и искусственные радиоактивные элементы, получаемые в результате облучения различных элементов теми или иными частицами (протонами, дейтеронами, нейтронами). Известен 41 тип атомных ядер естественных радиоактив- ных элементов; 38 из них по признаку генетической связи можно разбить на три радиоактивных ряда: 1) ряд урана, 2) ряд тория, 3) ряд актиния. Остальные три типа радио- активных атомных ядер дают ядра атомов калия, рубидия, самария. Есть основания считать неодим, празеодим, га- долиний, бериллий, цинк также радиоактивными. К на- стоящему моменту известно множество искусственных радиоактивных элементов. Всякий радиоактивный эле- мент, наряду с общими характеристиками (порядковый номер, атомный вес и т. д.), характеризуется ещё типом радиоактивного излучения и периодом полураспада(или средней продолжительностью жизни, равной обратной величине константы распада). Изотопы — атомные ядра с одним и тем же поряд- ковым номером, но с разными атомными весами. В на- стоящее время установлено, что, за исключением фтора, натрия, алюминия, фосфора, скандия, ванадия, мар- ганца, мышьяка, иттрия, ниобия, иода, цезия, лантана, празеодима, гольмия, тулия, тантала, золота, у всех остальных элементов наблюдается изотопия, т.е. каждый из элементов, за исключением указанных выше, состоит из атомов, имеющих ядра, различающиеся атомными ве- сами. Например, водород состоит из протия (атомный вес 1,0081), дейтерия (атомный вес 2,01417), хром состоит из атомов с атомными весами 50 D,49'/,), 52 (83,77%), 53 (9,43'/„), 54 B,30%). К настоящему моменту установлено около 280 различных типов атомов, встречающихся в природе (при наличии 88 элементов * и около 400 ис- кусственно полученных типов атомных ядер) **. Нулевая группа элементов Инертные газы Гелий Не (Helium), неон Ne (Neonum), аргон Ar (Argonum), криптон Кг (Kryptonum), ксенон Хе (Xenonum), нитон Nt (Nltonum), или эманация Em. Все эти газы химически инертны одноатомны, бесцветны (табл. 1). Таблица 1 Порядковый номер . . Температура кипения . Температура плавле- ния ........... Процентное (объёмное) содержание в сухом воз- духе (без СОа) . . Процентное содержа- ние в земной коре . . . На Я 4,ооз — 268,9° — 272,2° 0,0005 I • ю — • Ne IO 20,183 -245,9е —248,67" o,ooi5 5 • ю—» Аг i8 39-944 -185,85° -189,3° 0.933 4 • ю— Кг 3° 83-7 -15^-9° -ч*0 о,ооооо5 2 • IO — 8 Хе 54 13^3 -ю?0 —112° о.ооооооб 3- ю—» Nt 86 222,0 -6l,8° — 70,8° — — где К — константа, называемая константой распада; та- ким образом ./V = N0e ~~ ^, где 7V0 — число радиоактив- ных ядер в момент < = 0. Число разложившихся атомных ядер /V= N0- N = No | 1 — e~Kt\. Средняя продолжи- тельность жизни данного типа атомных ядер т опреде- ляется равенством 1 О Для каждого типа радиоактивных атомных ядер ве- личина -с, а следовательно, и К является характерной. Например, для радия (Ra) т= 2284 года. Период полу- распада радиоактивного типа «дер X есть промежуток времени, в течение которого из наличного числа атом- ных ядер разложится половина. Оказывается - JL - - Х Т ~ 1гГ2 ~ 0,693' Пример. Для радия X = 1580 лет. Первая группа элементов Водород и щелочные металлы Водород Н (Hydrogenium). Порядковый номер 1, атомный вес 1,0080. Самый лёгкий элемент. Обычный водород есть смесь двух изотопов: протий Н, дейтерий D, массы атомов которых относятся друг к другу, как 1: 2. Дейтерий часто называют тяжёлым водородом. В обычном водороде протия 99,98%, дейтерия 0,02J/o- Распространённость в земной коре 1%. Встречается . в природе главным образом в соединениях, например: с кислородом в воде (Н.2О), которой в земной коре 2о/0, в минералах (глина и т. д.) и орга- * Для урана установлено самопроизвольное деление его атомных ядер на крупные осколки, например, образуются ядра бария и других элементов. * Открытие элементов: мазурий (№ 43), иллиний (№ 61). алабамий (№ 85), Виргинии (№ 87) в настоящее время ставится под сомнение. ** В последнее время искусственно приготовлены элементы-трансураны: № 93 (нептуний) и М 94 (плутоний).
340 химия (РАЗД. I нических веществах (углеводороды, нефть, и т. д.). 1кап =-253', 1пл =-257°. При обыч- ной температуре — двухатомный газ, диссо- циирующий на атомы Н2^±2Н при очень вы- соких температурах и в электрическом раз- ряде. Водород в силу малой величины своих молекул обладает большой способностью к диффузии. Многие металлы — платина Pt, ири- дий Ir, палладий Pd, никель Ni и т. д. — абсор- бируют (поглощают) водород в значительных количествах. По химическим свойствам водо- род одновалентный металлоид. В виде сжатого газа водород находит при- менение для получения горячего пламени (во- дородное пламя) и для процессов гидрогени- зации. В большом количестве потребляется при синтезе аммиака (NH3). Лабораторный способ получения водорода основан на реакции: H2SO4 + Zn = Н2 -\- ZnSO4. Технические способы получения водорода: а) взаимодействие железных стружек и водяного пара при высокой температуре 2Fe 4- ЗН2О = Fe2O3 -t- ЗН2; б) взаимодействие водяного пара с накалён- ным коксом и удаление образовавшейся при Литий Li (Lithium). Порядковый номер 3, атомный вес 6,940. Серебристо-белый металл; tnjl — 186°, ^.ая = 1372°; плотность 0,53; имеет наименьший удельный вес среди всех извест- ных твёрдых веществ. Химически активный элемент. С водородом непосредственно соеди- няется с образованием гидрида лития LiH; хи- мически взаимодействует с водой 2Li -f- 2H2O — =2LiOH 4 Н2; с кислородом даёт основной оки- сел Li2O, которому соответствует сильная щё- лочь (LiOH); непосредственно соединяется с азотом 6Li 4- N2 = 2Li3N. Литий — одновалент- ный металл, дающий много солей типа LiCl, LiyCOg, LiNO3 и т. д. В природе встречается только в виде соединений, например: петалит LiAlSi4O](), лепидолит и др. Распространённость в земной коре 0,0050/0. Металлический литий получается электро- лизом расплавленных литиевых солей (LiCl). Свойства соединений лития см. в табл. 3. Натрий Na (Natrium). Порядковый номер 11, атомный вес 22,997. Серебристо-белый металл; # = 97,7°, /,,„„ = 892°; плотность 0,97. Хими- ПЛ ifillil ' чески весьма активный элемент. С водородом не- посредственно соединяется с образованием гид- Свойства некоторых соединений водорода Таблица 2 Название Вода .......... Вода тяжёлая ..... Перекись водорода Формула нао D2O Н2О3 Молекуляр- ный вес i8,oi6 20,017 34,oi6 Цвет; кри- сталлическая система Бесцв. я * Плотность Тв. (о°) o,9i68 4°, 1,106 Ж. (о°) 1,465 Темпе- ратура плавления о + 3,8 — о,8д Темпе- ратура кипения IOO 101,42 D7 MM) 8o, a Свойства некоторых соединений лития Таблица 3 Название Литий азотнокислый „ гидрат окиси „ окись ..... „ сернокислый гидрат ..... „ углекислый . „ . хлористый . . Формула LiNO3 LiOH Li3O LijSO^H.O LiaCO3 LiCl Молекуляр- ный вес 68,95 23,94 29,88 127-97 73,88 42,40 Цвет; кри- сталличе- ская система Бесцв. Ilia, IV „ i „ V я Плотность 2,366 1,4 i,8o 2,О2 2,111 2,068 Температура плавления 249 445 > 1700 Без в. 843 732 боб Темпе- ратура кипения — — — — 1382 * В этой и аналогичных других таблицах римскими цифрами обозначены кристаллические системы: I — правильная (кубическая), II — квадратная (тетрагональна»), III — гексагональная, Ша — ромбоэдрическая, IV — ромбическая, V — моноклиническая, VI — триклиническая. этом окиси углерода путём её конверсии с водяными парами в углекислый газ (СО2) с последующим поглощением углекислого газа раствором углекислого натрия Н2О + С = СО + На, Н2О + СО = СО2 4- Н2; СО2 + Na2CO3 4- Н20 = 2NaHCO8; в) растворение алюминия или богатых им сплавов в едкой щёлочи 2А1 + 2NaOH + 2Н2О - 2NaAlO2 4- ЗН2. Свойства соединений водорода см. в табл. 2. рида натрия NaH; бурно реагирует с водой: 2Na 4- 2Н2О = 2NaOH -f- H2; с кислородом непосредственно соединяется с образованием перекиси натрия Na2O2 и окиси натрия Na2O; последний окисел является основным окислом, и ему соответствует сильная щёлочь NaOH. Металлический натрий обычно хранится под слоем керосина; натрий — одновалентный ме- талл, дающий много солей типа NaCl, NaN03, Na2CO3 и т. д. В природе встречается исклю- чительно в виде соединений, главным образом в виде солей галоидоводородных (чаще всего NaCl) кислот, серной кислоты, угольной кис- лоты; алюмосиликатов, например полевого шпата (альбит) NaAlSi3O8, нефелина NaAlSiO4,
ГЛ. Ill) НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 341 криолита NagAlF6 и т. д. Распространённость в земной коре 2,4%. Получение натрия осу- ществляется электролизом расплавленных на- триевых солей или гидроокиси натрия NaOH. Металлический натрий применяется для при- готовления фотоэлементов, перекиси натрия, в лабораторной практике и в химической про- мышленности (катализатор при полимеризации некоторых углеводородов). В табл. 4 приведены свойства некоторых соединений натрия. хранится под слоем керосина. Калий — одно- валентный металл, дающий много солей типа КС1, K2SO4, KNO3 и т. д. В природе встре- чается исключительно в виде соединений, главным образом в виде кремнекислых солей, например алюмотрисиликата KAlSi3O8—орто- клаз, KAlSi2O6— лейцит, KFeSi2O6— главконит, KH2Al3Si3Oj2— мусковит (одна из форм слю- ды), солей хлористоводородной кислоты, на- пример сильвина КС1, карналлитаKMgCl3-6H2O и др. Зола растений обычно содержит угле- Таблица 4 Название Натрий азотистокис- лый ... ... „ азотнокислый „ тетраборно- кислый гид- рат (бура) . , бромистый . Едкий натр . ..... Натрий йодистый . . „ йодновато- кислый . . . „ кремнекис- лый ..... „ кремнефто- ристый . . . „ окись .... „ перекись . . „ сернистый . „ сернистокис- лый ..... « серновати- стокислый . » сернокислый „ сернокислый гидрат . . . „ кислый угле- кислый (пи- тьевая сода) „ углекислый (кальциниро- ванная сода) „ углекислый гидрат (сода) » фосфорно- кислый втор. » фтористый хлористый . , двухромово- кислый . . . „ цианистый . Формула NaNOa NaNOa NaaB4O7 • • 10Н2О NaBr • 2Н2О NaOH NaJ • 2H2O NaJO3 • 5H2O Na3SiO3 NaaSiFe Na,O Na2O2 Na2S • 9H2O NaaSO3 • 7HaO Na2SaO3 • 5HaO Na2SO4 Ka2SO4 • 10H2O NaHC03 Na2C03 Na,C03 • ЮН, О NaaHPO4 • • 1VH2O NaF NaCl NaaCr2O7 . 2H2O NaCN Молекуляр- ный вес 69,01 85,oi 38i,43 138,95 40,01 i85,95 288,00 122,06 188,06 62,00 78,00 240,21 252,18 248,22 142,07 322,23 84,01 106,00 286,16 358,24 42,00 58,46 298,05 49>oi Цвет; кри- сталлическая система Бесцв. IV Бесцв. Ilia V я V Бел. Бесцв. V V Бесцв. III Бел. Желтое. Бесцв. II » V V „ IV, V, III V V Бесцв. Бесцв. V V 1 1 Кр.-жёлт. V Бесцв. I Плотность 2,17 2,25 1,72; безв. 2,37 a,i8; безв. з>2 2,02 2,45; безв. з>7 Безв. 4,28 2,4 2,68 2,27 — Безв. 1,85 1,56 i,73 2,67 1,46 2,21 2,5 1,5 1,53 2,73 2,17 2,5 Температура плавления 276,9 3°8 Безв. 711 Безв. 74° 322 Безв. 66г,4 — io88 — Тёмнокр. кал. — — — — 884 — — 852 — — 992 8оо Безв. 32о 5б2,3 Темпе- ратура кипения — — — 1395 1388 1300 — — — — — — — — — — — — — — I&95 144° — Калий К (Kalium). Порядковый номер 19, атомный вес 39,096. Серебристо-белый металл; t^=62,T, tKUn = 774°; плотность 0,86. Хими- чески весьма активный элемент. С водородом непосредственно соединяется с образованием гидрида калия КН; Сурно реагирует с водой, весьма часто со взрывом: 2К, + 2Н2О — — 2КОН -+- Н2. С кислородом соединяется не- посредственно с образованием перекисей калия KsO2, К-?О4 и окиси калия К^О. Последили окисел является по химической природе основ- ным окислом, и ему соответствует сильная щёлочь КОН. Металлический калий обычно кислый калий К2СО8 — поташ. Распространён- ность в земной коре 2,35%. Получение калия осуществляется электролизом расплавленных калиевых солей или гидроокиси калия КОН. Металлический калий применяется для при- готовления фотоэлементов и в лабораторной практике. Соединения калия (KNO3, KC1O3 и др.) находят широкое применение; соединения ка- лия KNO3, KC1 применяются в сельском хозяйстве как одно из важнейших видов удобрения. Свойства соединений калия см. в табл. 5.
342 химия [РАЗД. I Таблица 5 Свойства некоторых соединений калия Название Калий азотистокис- лый ...... . азотнокислый . бромистый . . бромновато- кислый .... Кали едкое ..... Калий йодистый . . иодноватокис- лый ...... „ кремнефтори- стый ..... „ маргавцево- кислый .... „ перекись . . . . роданистый . . . сернистый . . сернокислый . . кислый серно- кислый .... . надсернокис- лый ...... углекислый гидрат .... углекислый . . , кислый угле- кислый .... . фтористый . . хлористый . . хлорновато- кислый .... „ хромовокис- лый ...... двухромово- кпслый .... „ цианистый . . Формула KNO, KNT03 КВг КВгО3 КОН KJ KJO, K2StF, КМпО. К3О К2Оа KCNS K2S K^SO, КНЗО, K^S^jOg КаС03. 1,5Н,0 К2СО3 кнсо, KF KG1 ксю, К2СгО, К2Сг2О7 KCN Молеку- лярный вес 0- 101,11 119,02 167,02 166,03 214,02 22О,2б 158,03 94,2 142,2 97-iS 110,27 174.2? 136,18 27°-34 165,22 138,20 100,11 5в!ю 74. 5б 122.56 194,21 294,23 65,11 Цвет; кристалличе- ская система Бесцв. Бесцв. Ilia, IV I Ша Бел. Бесцв. I 1 I, III Черно-краен. IV Светложёлт. крист. Жёлт, крист. Бесцв. крист. Бесцв. Бесцв. III, IV я IV VI о v — . Бесцв. V 1 „ I V Жёлт. IV Кр.-жёлт. V, VI Бесцв. I Плотность 1,92 2,Ю 2,756 3,24 2,12 3-И5 3,89 2,75 и з,о8 2.703 2,32 — 1,89 i,8o 2,67 2,3в — 2,043 2,29 2,17 1.989 2,344 2,74 2,70 1,56 Температу- ра плавле- ния 297-5 ззб 728 434 ~ 68о 5бо _ Разл. > 2оо — 400 173,8—179 — Ю07 2IO — Безв. 891 891 — 846 768 370 975 395 623,5 Темпе- ратура кипения _ _ 1380 — *324 I3I9—I330 — _ — — — — — — — — — — _ 1505 1415 — — — — Рубидий Rb (Rubidium). Порядковый но- мер 37, атомный вес 85,4М. Серебристо-белый металл; 1Пл = 38,3°, Скип — 656°; плотность 1,53. По химическим свойствам очень похож на калий. Распространённость в земной коре 0,0080/Q. Цезий Cs (Caesium). Порядковый номер 55, атомный вес 132,91. Серебристо-белый металл; 1пл = 26°, ?/«« = 670°; плотность 1,9. По хи- мическим свойствам похож на рублдий и ка- лий. Распространённость в земной коре 5.10-4«/о- Металлический цезий применяется в произ- водстве весьма чувствительных фотоэлементов. ! Первая группа элементов Подгруппа меди Медь Си (Cuprum). Порядковый номер 29, атомный вес 63,57. Чистая металлическая медь обладает характерным красным цветом и яр- ким металлическим блеском. Плотность её равна 8,945; гпл = 1033°, гкип = 2360°. Чистая медь обладает очень большой электропровод- ностью. В химическом отношении медь мало активна, однако при нагревании соединяется с кислородом до окиси меди СиО; при более высоких температурах образует закись Си2О. С водородом непосредственно не соединяется, но даёт соединения Си2Н2 и СиН2. Медь не- посредственно соединяется с серой, галоида- ми (С12, Вг2, J2, F2). Ь отсутствии кислорода соляная кислота и разбавленная серная не дей- ствуют на медь, однако последняя растворяется в азотной кислоте и концентрированной горя- чей серной кислоте. Как Си3О, так и СиО являются слабо основными окислами, им соот- ветствуют соли типа CuC!2 a'CugClj и гидраты: гидрат закиси меди СиОН и гидрат окяси ме- ди Си (ОНJ, последний при небольшом нагре- вании разлагается на воду Н2О и окись меди СиО чёрного цвета. В природе медь встре- чается как з самородном виде, так и в виде соединений, главным образом сернисты*, как Cu2S, CuS, CuFeS2. Главнейшие медные место- рождения в СССР находятся на Урале, в За- кавказье, Казахстане и на Дальнем Востоке. Распространённость меди в земной коре 0,01%. Чистая медь получается электролизом водных растворов CuSO4. Метод выплавки меди обу- словлен качествами руды. При большом содер- жании в руде Fe$2 выплавка производится пиритной плавкой (или полупнритной с добав- кой кокса) на штейн (содержание меди до20'/о) с последующем его окислением воздухом в специальном конвертере до образования чер- новой меди (~80у0 меди). Другой метод вы- плавки состоит в обжиге руды с последую- щей плавкой в отражательной печи. Соли меди находят широкое применение (например, CuSO4 • 5li2O — медный купорос). Главным же образом используется чистая медь: 1) в элек- тротехнике— провода, кабели, шины; 2) в ко- раблестроении, теплотехнике и аппаратострое- нии—трубопроводы, радиаторы, холодильники, гибкие рукава, гальванические покрытия; 3) пояски, аноды; 4) как основа важнейших
ГЛ. III] НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 343 Свойства некоторых соединений меди Таблица 6 Название Медь азотнокислая ........ „ гидрат закиси ....... „ „ окиси ....... „ закись ......... . . „ сернистая (соль закиси) . „ сернистая (соль окиси) . „ сернокислая гидрат. . . . „ углекислая основ, (ма- лахит) ........ .... „ хлористая ......... хлорная .......... Формула Си (NO3J 3H2O СиОН Си (ОН), СиаО СиО CuaS CuS CuSO4 CuSO4 • 5H,O СиСОз • Си (OHJ CuCl СиС1а Молеку- лярный вес 241.63 8о,58 97.59 143Д4 79.57 159.21 95.64 159,64 249.73 221, l6 99-03 134,49 Цвет; кристалли- ческая система Голуб. Жёлт. Голуб, ам. Краен. I Чёрн. VI Голуб. 1, IV Чёрн. ам. или V Бел. IV Голуб. VI Зел. V или ам. Бел. I Жёлт, крист. Плот- ность 2,°5 3.37 — 5,88 6,40 5.78 4.65 3,58 2,29 3,85 4,14 3.39 Темпера- тура плавления - — > 123° 1148 > изо — — - — 425 630 Темпе- ратура ни я _ - - - - - - -' - — ~1ООО — технических сплавов (латуни, бронзы и спла- вы специального назначения). Свойства не- которых соединений меди приведены в табл. 6. Серебро Ag (Argentum). Порядковый но- мер 47, атомный вес 107,88. Серебристо-белый металл; 1пл = 96Г, гкип = 2000°; плотность 10,5; отличается большой ковкостью, гибкостью и тягучестью A г серебра может быть вытянут в проволоку длиной 1800 м). Серебро — благо- родный металл, не окисляющийся на воздухе даже при нагревании. Разбавленные соляная и серные кислоты на серебро не действуют, но металл легко растворяется в горячей кон- чувствительны и применяются в светочувстви- тельных слоях фотоплёнок, фотопластинок и фотобумаги. В природе серебро встречается в самородном виде и в виде соединений: AgCl, Ag2S и др. В качестве пр:шеси серебро встре- чается в медных, цинковых и свинцовых ру- дах. Чистое серебро получается электролизом его солей в водных растворах. Распространён- ность серебра в земной коре 1 • 10~5j/0. Соль се- ребра AgNO3 носит название „ляпис" и находит широкое применение в медицине; металличе- ское серебро и его сплавы применяются для вы- делки украшений, монет и др. В табл. 7 приве- дены свойства некоторых соединений серебра. Свойства некоторых соединений серебра Таблица 7 Название Серебро азотнокислое . . -. , сернисто^ (сереб- ряный блеск) . . . „ сернокислое .... „ хлористое ..... Формула AgNO3 AgBr Ag3S Ag2S04 AgCl Молеку- лярный вес 169,89 187,80 247-83 ЗИ.83 143-34 Цвет; кристалли- ческая система Бесцв. IV, Ilia Светложёлг. I Чёрн. ам. или I Бел. IV, I Бел. ам. или I Плот- ность 4.35 6,47 6,85 крист. 5,40 5,5б Темпера- тура плавления 208,5 422 840 66о 455 Темпе- ратура кипе ния _ - — — центрированной серной кислоте 2Ag | 2Н25О4= —. Ag2SO4 + SO2 + 2Н2О и даже в разбавлен- ной азотной кислоте. Серебро непосредствен- но соединяется с серой, гало!енами; раство- римо в ртути. Соединение серебра с кислоро- дом — окись серебра Ag2O — основной окисел, ему отвечает гидрат окиси AgOH и многие соли, как AgNO3, Ag2SO4 и др. Соединения серебра с галогенами: AgCl, AgBr, AgJ - свето- Золото Au (Aurum). Порядковый номер 79, атомный вес 197,2. Яркожёлтый металл; 1пл — — 1063°, гкип — 2966°; плотность 19,3. Золото очень ковко и пластично; 1 г золота можно вы- тянуть в проволоку длиной 3240 м. Золото— благородный металл, не окисляется на возду- хе даже при нагревании; не поддаётся дей- ствию кислот и растворяется лишь в царской водке B части соляной кислоты и 1 часть азот-
344 ХИМИЯ [РАЗД. Таблица 8 Свойства некоторых соединений золота Название Золото гидрат закиси .... „ гидроокись (мета- золотая кислота) . . окись ......... хлористоводородная кислота ...... . хлористое ...... хлорное ........ Формула АиОН АиО(ОН) Au.jO Аи2О3 НАиС14 • 4НаО AuCl АиС13 Молекуляр- ный вес 214,21 230,21 4Ю.4 424,4 412,11 232,66 3°3,53 Цвет; кристалли- ческая система Светлосер. -фиол. Жёлт. Серов.-фиол. Тёмнокоричн. Светложёлт. иглы Светложёлт.крист. Красно-бур, крист. Плот- ность — — — _ 7-8 4,07 Темпера- тура плавления Разл. >2оо° Разл. 140° „ >200° „ >100° • _ Разл. 288 Темпе- ратура кипе- ния — — — _ — Летуч. ной кислоты). Галогены соединяются непосред- ственно с золотом при обыкновенной темпе- ратуре; золото растворяется в ртути. С кисло- родом золого даёт основной окисел — закись золота Аи2О и амфотерный окисел — окись золота Аи2О3. Этим окислам отвечают гидра- ты Аи ОН и Аи (ОН)8; последний гидрат на- зывают часто золотой кислотой. Соответствен- но этому золото даёт два типа солей: соли од- новалентного золота AuCl и т. д. и соли трёх- валентного АиС13 и т. д. В природе золото встречается главным образом в самородном виде; однако известны и природные соедине- ния золота с теллуром АиТе2. Распространён- ность золота в земной коре 5-10~6°/о Золото находит применение в виде сплавов для вы- делки украшений и монет. Некоторые соли золота (АиС13 и др.) находят применение для зо- лочения, в фотографии и т. д. Свойства некото- рых соединений золота приведены в табл. 8. Вторая группа элементов Щёлочноземельные металлы Бериллий Be (Beryllium). Порядковый но- мер 4, атомный вес 9,02. Бериллий — белый твёрдый металл; гпл = =• 1285°, /^„ = 1500°; плотность 1,85. На воздухе он не изменяется и не разлагает воду даже при 1000°. В щелочах и разбавленных кисло- тах растворим; в азотной кислоте не раство- ряется. С кислородом даёт амфотерный оки- сел ВеО, которому соответствует амфотерный гидрат Ве(ОНJ и соли типа ВеС12, BeSO4 и др. В природе Be встречается только в виде со- единений, например: Ве3А12EЮ3)б минерал берилл (зелёная разновидность берилла назы- вается изумрудом, а синевато-зелёная — аква- марином). Распространённость в земной коре 0,003о/о. В настоящее время бериллий вводится как добавка в некоторые сорта сталей и другие сплавы. В табл. 9 приведены некоторые свой- ства соединений бериллия. Магний Mg (Magnesium). Порядковый но- мер 12, атомный вес 24,32. Блестящий белый ме- талл, который можно протягивать в проволо- ку и прокатывать в ленты; tnjl—65l°, tKUn= = 1107°; плотность 1,74. При обыкновенной тем- пературе магний не реагирует с сухим возду- хом и водой, из которой удалена полностью двуокись углерода; в присутствии последней металл разъедается при действии влажного воздуха и легко реагирует с водой. При этой реакции выделяется водород, и магний пере- ходит в раствор в виде основной углекислой соли магния. При кипячении магния с водой происходит медленное выделение водорода Mg -f 2H2O = Mg(OHJ-(-H2; такая же, но зна- чительно более быстрая реакция происходит, если над горячим металлом пропускать струю перегретого пара; в этих условиях магний воспламеняется. На воздухе и в кислороде магний горит: 2Mg -\- O2 — 2MgO, при этом магний излучает ослепительно яркий свет, причём интенсивность излучения больше, чем это соответствует температуре горения. За- жжённый на воздухе магний продолжает гореть в атмосфере углекислоты: 2Mg -f CO3 = = 2MgO 4- С. При высоких температурах ма- гний является сильным восстановителем и при- меняется для получения таких элементов, как бор и кремний. Магний непосредственно со- единяется с галоидами, при высокой темпера- туре — с азотом, серой и т. д.; растворяется Свойства некоторых соединений бериллия Таблица 9 Название Бериллий азотнокислый . . . „ окись ........ „ сернокислый .... „ хлористый ..... Формула Be (КО,), • 4Н..О ВеО BeSO, • 4Н..О Bed., • 4Н30 Молеку- лярный вес 205,12 2т, О2 176,16 152,0 Цвет; кристалли- ческая система Бел. крист. III И V Плот- ность _.. З,06 I.71 Безв. i,9° Температу- ра плавле- ния 6i Безв. 404 Темпе- ратура кипения _ _ Возгон.
ГЛ. Ill] НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 345 Таблица 10 Свойства некоторых соединений магния Название „ гидрат окиси .... „ мета кремнекислый „ окись ......... „ сернокислый ..... „ сернокислый семи- водныи ....... „ углекислый .... „ хлористый ..... Формула Mg3N2 Mg (ОНJ MgSiOj MgO MgS04 MgSO4 • 7H3O MgC03 MgCla Молеку- лярный 100,98 58,34 1оо,з8 4°-32 120,39 246.50 84,32 95,24 Цвет; кристалли- ческая система Жёлт.-зел. Бесцв. Ilia IV, V Бел. I Бел. Бесцв. IV, V Бел. Ilia, IV Бесцв. III Плот- ность 2,36 3,i6; 2,85 3.2—3,7 2,66 1,68 (IV) 3,04 1.32 Температу- ра плавле- ния 1560 (для V) <2500 II2O — — 718 Темпе- ратура кипения _ 2800 — — — — в растворах кислот и нерастворим в рас- творах щелочей. С кислородом магний даёт окись MgO и перекись MgO2. Первая является основным окислом, которому соответ- ствует основание Mg(OHJ и соли типа: MgCl2, MgSO4 и т. д. Окись магния чрезвычайно тугоплавка (tnjl ^. 2500°), поэтому используется для футеровки металлургических печей. Помимо этого, окись магния при высоких температурах обладает значительной электро- проводностью, что также используется при постройке электропечей. В природе магний встречается исключи- тельно в виде соединений: солей кремнёвой кислоты — оливин Mg2SiO4, роговая обманка MgSiO3 и др.; солей угольной кислоты — ма- гнезит MgCO3, доломит MgCO3-CaCO3; солей серной и соляной кислот — кизерит MgSO^ H2O, карналлит MgCl2-KCl -6H2O и др. Распростра- нённость магния в земной коре 2,35%. Полу- чают магний электролизом расплавленного кар- наллита (при температуре выше 700°) и дру- гих галоидных его соединений. Магний приме- няется для изготовления лёгких сплавов, напри- мер электрона (сплав алюминия и магния) и т. д. Свойства соединений магния см. в табл. 10. Кальций Са (Calcium). Порядковый номер 20, атомный вес 40,08. Беловато-серый ковкий металл; tnjl = 851°, tKUn = 1487°; плотность 1,55. Металлический кальций легко соединяется с кислородом: 2Са -(- О2 ~ 2СаО, образуя основной окисел СаО; непосредственно соеди- няется с галоидами: Са -f- С12 = СаС12; с водо- родом: Са 4- Н2 = СаН2 (гидрид кальция); с азотом: ЗСа -f- N2 = Ca3N2; с углеродом: Са -f 2C = СаСо (карбид кальция). Кальций реагирует с водой: Са -f- 2Н2О = Са(ОНJ -4- Н2, растворяется в кислотах. Кальций — типичный металл. Помимо окиси кальция СаО, с кисло- родом кальций даёт соединение СаО2 (перекись кальция). Во всех соединениях кальций — двухвалентный металл. Он даёт многочислен- ные соли: СаС12, CaSO4, Са(НСО-,J и т. д. В природе встречается только в соединениях: кремнекислые соли — анортит Са (А15Ю4J, гра- нат Са3А12 (SiO4K; соли угольной кислоты — мел, мрамор, известняк (СаСО3); соли серной кислоты — гипс (CaSO4-2H2O); соли фтористо- водородной кислоты — плавиковый шпат CaF2; соли фосфорной кислоты — апатит Са5 (PO4KF и др. Распространённость в природе 3,25%. Получается металлический кальций электро- лизом расплавленной смеси хлористого и фто- ристого кальция при температуре 700°. Ме- таллический кальций применяется сравнитель- но редко; соединения же кальция находят Свойства некоторых соединений кальция Таблица И Название Кальций водородистый . „ гидрат окиси . „ кремнекислый „ окись ..... „ сернистый . . . „ сернокислый (ангидрит) . . ,, сернокислый гидрат (гипс) . углекислый . . , углеродистый (карбид) . . . фосфористый . фосфорнокис- фтористый . . „ хлористый . . хлористый гидрат .... - Формула СаН2 Са (ОН)а CaSiO3 СаО CaS CaSO, CaSO4 • 2Н2О С?.СО3 СаС3 Са3Р2 Са,(Р04), CaF2 СаС13 СаС12 • 6Н2О Молекуляр- ный вес 42,09 74,09 116,13 56,07 72.Н 136,14 172,16 100,07 64,07 182,29 310,29 78,07 110.99 219,05 Цвет; кристаллическая система Бел. крист. Бел. Ill Бел. V Бесцв. I Бел. I Бесцв. IV, V V Бел. Ilia, IV Бесцв. крист. Красно-бур. крист. Бел. Бесцв. I Бел. крист. Бесцв. III Плотность 1.7 2,24 2,92 3-2 - 3,4 2,8 2-97 2.32 2,/i (Ilia) 2,22 2,51 _ 3,i6 2,15 i,65 Темпера- тура пла- вления 8i6 (870 мм) 1510 2572 _ _ 1 339 A]>25 •'"") 2300 — 1550 1378 774 29-5 Темпе- ратура кипения _ _ _ _ _ — _ _ _ _ "— —
346 ХИМИЯ [РАЗД. I широкое применение: в металлургии — СаСО3, CaF2; при получении фосфорных удобрений — Ca5(PO4)aF или Са5(РО4);С1; в строительном деле — Са(ОНJ, CaO, CaSO4— при производ- стве цементов. Кальций входит в железно- дорожные баббиты. В табл. 11 приведены свойства некоторых соединений кальция. Стронций Sr (Strontium). Порядковый но- мер 38, атомный вес 87,63. Белый-металл; гпл — = 771°, tKan=l4\7°; плотность 2,60. Непосред- ственно соединяется с кислородом, галоидами, серой, азотом, взаимодействует с водой: Sr -f- 4- 2Н2О = Sr(OHJ + H2; бурно растворяется в кислотах. С кислородом даёт окись строн- ция SrO и перекись стронция SrO2; первая является основным, окислом, которому отвечает сильное основание Sr(OHJ и соли типа SrC!2, Sr(NO3J и т. д. Стронций во всех соединениях — двухвалентный металл. Летучие соли стронция окрашивают пламя в красный цвет. В природе стронций встречается только в виде соеди- нений: целестин SrSO4, стронцианит SrCO3. Распространённость в природе 0,035%. Метал- лический стронций получают электролизом средственно соединяется с кислородом, водоро- дом, серой, азотом, взаимодействует бурно с водой: Ва -(- 2Н2О = Ва(ОНJ 4- Н2; бурно рас- творяется в кислотах. С кислородом барий даёт окись бария ВаО и перекись бария ВаО2; первая является основным окислом, ему со- ответствует сильное основание Ва(ОНJ и соли типа ВаС!2, Ba(NO3J и т. д. Во всех соедине- ниях барий — двухвалентный элемент. Летучие соли бария окрашивают, бесцветное пламя в светлозелёный цвет, почему они применяются в пиротехнике. В природе барий встречается только в виде соединений: барит BaSO4, ви- терит ВаСО3. Распространённость бария в земной коре 0,05%. Соли бария, кроме BaSO4, весьма ядовиты. Металлический барий полу- чается электролизом расплавленных галоидных солей. Металлический барий практическогопри- менения не имеет: сернокислый барий BaSO4 употребляется для изготовления белых кра- сок и в медицине — при рентгеновском про- свечивании. Барий входит в состав сплавов, обладающих большой эмиссионной способ- ностью. Свойства соединений бария см. табл. 13. Свойства некоторых соединений стронция Таблица J2 Название Стронций азотнокис- лый- . . . . сернокис- лый (целе- стин) . . . . углекис- лый . . . . хлористый гидрат . . Формула Sr(NOs), SrSO4 SrC03 SrCls • 6H,O Молекуляр- ный вес 211,62 183,6? Н7.6 2б6,6а Цвет; кристалли- ческая система Бесцв. I IV, V IV, III Ilia Плотность 2-93 37 - 3-9 З-бэ 1.96 Температу- ра плавле- ния 645 ~ i6oo 497 Безв. 870 Температу- ра кипения — — — расплавленного хлористого стронция. Метал- лический стронций применения в технике не имеет. Соли стронция применяются в пиро- технике. Свойства некоторых соединений стронция приведены в табл. 32. Барий Ва (Barium). Порядковый номер ?6, атомный вес 137,36. Серебристо-белый металл; tnA~ 650°, tKUn = 1640°; плотность 3,5. Непо- Радий Ra (Radium). Порядковый номер 88, атомный вес 226,05. Серебристо-белый металл; tnt = 960°, tmn — 1140°, плотность 5. По хи- мическим свойствам очень похож на барий; радиоактивный элемент с периодом полурас- пада 1580 лет. К настоящему моменту в мире накоплено радия немного больше 1 кг. Свойства некоторых соединений бария Таблица 13 Название Барий азотнокислый . гидрат окиси . „ перекись .... „ сернокислый . . углекислый . . „ хлористый Формула Ba(N03)., Ва(ОН), • 8НаО ВаО ВаО3 BaSO4 ВаС03 Bad, • 2НаО Молекуляр- ный вес a6i,4 3i5.5 153-4 169.4 =33-5 1974 244.4 Цвет; кристалли- ческая система Бесцв. 1 Бел. II . I, III Бел. Бел. IV, V , IV, III, I Бесцв. IV Плотность 3.24 1,66 5,72A), 5,32(П1) 4.9° 4,5 4-3 З.ю Темпера- тура пла- 593 - - - 1580 ~ 1740 960 (безв.) Темпе- ратура кипения __ - - - - -
ГЛ. III] НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 347 Вторая группа элементов Подгруппа цинка Цинк Zn (Zincum). Порядковый номер 30, атомный вес 65,38. Белый металл; гпл = — 419,4°, Гкип — 907е; плотность 7,14. Металл триморфен; при 170е и 340° происходят изме- нения кристаллической формы. Цинк, не под- вергнутый особо тщательной очистке, раство- рим в кислотах: Zn -f- H2SC>4 = ZnSO4 + Н2. Влажный воздух, содержащий углекислый газ, медленно разрушает металл, и последний по- крывается плёнкой углекислой соли цинка или окиси цинка; эта плёнка защищает ме- талл от дальнейшей коррозии. Цинк—амфотер- ный элемент и, кроме кислот, растворим в рас- няется для оцинкования жести и изготовле- ния сплавов, важных и распространённых в промышленности (латуни, бронзы). В послед- нее время особое значение получили анти- фрикционные сплавы на цинковой основе. Окись цинка применяется для приготовления .цинковых белил, хлористый цинк — для про- питки деревянных изделий с целью предохра- нения от порчи. Свойства некоторых соедине- ний цинка приведены в табл. 14. Кадмий Cd (Cadmium). Порядковый но- мер 43, атомный вес 112,41. Белый металл; гпл = —320,8°, tKUn—7$7 ;плотность 8,65.При обычной температуре на воздухе не окисляется. Раство- рим в кислотах: Cd -f- H2SO4 = CdSO4 + H2, и нерастворим в щелочах. Непосредст- венно соединяется с галоидами и при повы- Свойства некоторых соединений цинка Таблица 14 Название Цинк гидрат окиси . . . сернистый . . . . сернокислый гидрат ..... „ углекислый . . . хлористый . . . Формула Zn (ОН), ZnO ZnS ZnS04 • 7Н2О ZnCO3 ZnCl, Молеку- лярный вес 99.39 8i,38 97-44 287.54 125.37 136,29 Цвет; кристалли- ческая система Бел. ам. или IV Бел. III . I. III Бесцв. IV Бел. Ilia „ I Плотность Крист. з-°8 5,78 4,о6 1,96 4.44 2,92 Темпера- тура пла- _ ~ i8oo (под давлением) — — Зб5 Темпера- тура кипе- t = 1800° возг t -1182° возг — — 73о творах щелочей: Zn -f- 2NaOH =Zn (ONaJ -f- H2 с образованием цинкатов и водорода. При сильном нагревании цинка в присутствии воз- духа он воспламеняется и сгорает зеленовато- белым пламенем до окиси цинка ZnO, т. е. 2Zn -+- O2 — 2ZnO. Цинк непосредственно со- единяется с галоидами, например хлором: Zn -)- -f C12 — ZnCl2, а также с серой: Zn + S = — ZnS. Окись цинка ZnO и соответствующий гидрат Zn(OHJ — амфотерные соединения и, помимо кислот, растворимы в щелочах: Zn (ОНJ-г-2йаОН = Zn (ONaJ + 2H2O. В при- роде цинк встречается только в виде соеди- нений, например: цинковая обманка ZnS, смит- сонит ZnCO3, цинкит ZnO, ганит ZnAl2O4 и др. Распространённость в земной коре 0,02%. Цинк получают обжигом руды: 2ZnS -f- 3O2 = = 2ZnO -f- 2SO3 и последующим восстановле- нием окиси цинка коксом ZnO -j- C=Zn -j- GO. Для очистки цинка его перегоняют. Цинк особой чистоты получается электролизом. В чистом виде цинк широко применяется в полиграфической промышленности для из- готовления клише. Из цинка готовятся галь- ванические элементы, аноды. Цинк приме- шенной температуре — с серой. С кислородом даёт основной окисел CdO, которому отве- чает основание — гидрат окиси Cd (ОНJ и соли типа CdCl2 и др. В природе встречается в связанном виде, например греенокит CdS. Распространённость в земной коре 5-10~4о/д. Получают кадмий электролизом его серно- кислой соли. Кадмий находит применение при изготовлении специальных приборов (элементы Вестона, Кларка и т. д.) и для приготовления легкоплавких сплавов (припои, телефонная бронза и др.); в виде анодов используется при электролитическом кадмировании. В табл. 15 приведены свойства некоторых соединений кадмия. Ртуть Hg (Hydrargium). Порядковый номер 80, атомный вес 200,61. При обыч- ной температуре — серебристая жидкость; *затв = - 38'85°' *,шп = 357'25°; плотность при 0° 13,595. Чистая ргуть не изменяется при действии воздуха и кислорода; непосредствен- но соединяется с галоидами и при нагревании соединяется с серой, образуя HgS, и с кисло- родом, образуя окись ртути HgO. В соляной Свойства некоторых соединений кадмия Таблица 15 Название Кадмий азотнокислый. гидрат . . . гидроокись . окись .... сеонксгый . . сернокислый углекислый . хлористый . . Формула Cd(NO3), • 4Н2О CJ (ОН)а CdO CdS CdSO4 caco3 CdCla Молеку- лярный вес 3°8-5 i4<M 1284 144,5 2о8,5 172,4 183-3 Цвет; кристалли- ческая система Бесцв. Бел. ам. или III Бур. I Жёлт. III Бесцв. IV Бел. Ша Бесцв. Плотность 2,46 4,79 8,т5 4.8 4,<=9 4,зб 4,°5 Температу- ра плавле- — — Дисс. ~ роо Давл. 175° IOOO 568 Температу- ра кипения — — ~ 1390 — — ~ QOO
348 химия [РАЗД. 1 Свойства некоторых соединений ртути Таблица 16 Название Ртуть азотнокислая за- кись ....... „ азотнокислая окись ...... гремучая .... закись ..... йодная ..... окись ...... сернистая .... сернокислая окись хлористая (кало- мель) ...... „ хлорная (сулема) Формула HgNO3 • НаО H<?(N03J. ИН20 Hg(CNO),- ЙН20 Hg20 HgJa HgO HgS HgSO4 Hg2Cl3 HgCl2 Молекуляр- ный вес 280,62 ЗЗЗ.ба 284,6 417,2 454-44 2l6,6 232,67 B.O/Q ,67 472,12 271,52 Цвет; кристал- лическая система Бесцв. V „ крист. Бел. Чёрно-бур. Краен. II; жёлт. IV Красно-жёлт. V Краен. Ша, чёрн. ам. или I Бесцв. IV Бел. II Бесцв. IV Плотность 4,79 , 4,3 (безв.) 4,42 9,8 Кр. 6,28, жёлт. 6,27 11,2 Кр. 8, -од, чёрн. 7,67 6,47 7-15 5,42 Темпера- тура пла- вления — 79 (безв.) Взрыв. — 253 145о (давл.) — 543 275 Темпера- тура кипе- ния — _ — — 349 58° (возг.) — 3^3,2 301 и разбавленной серной кислотах в отсутствии кислорода ртуть не растворяется, в азотной же легко растворяется с выделением окислов азота: Hg 4- 4HNO3 = Н? (NO3J + 2NO2 -f -f- 2H2O. С кислородом даёт два основных окисла: Hg2O и HgO, которым отвечают соли типа: Hg2Cl2, Hg3 (NO3J и HgCl2, Hg(NO3K и др. В природе ртуть встречается как в са- мородном виде, так и в форме соединения; киноварь HgS. Распространённость в земной коре Ы0~4%. Получают ртуть из киновари путём нагревания её на воздухе HgS -f- O2 = = Hg + SO2 с последующей перегонкой сы- рой ртути. Ртуть широко применяется для приготовления различных физических прибо- ров (термометры, барометры, вакуумные на- сосы и т. д.), для извлечения золота и серебра из руд. Соединения ртути применяются при изготовлении красок —HgS, в качестве сильного антисептического средства — HgCl2 — сулема, в качестве детонатора — Hg (CNO^-Va^O— гремучая ртуть и т. д. Свойства некоторых соединений ртути приведены в табл. 16. Третья группа элементов Подгруппы бора и галлия Бор В (Borum). Порядковый номер 5, атом- ный вес 10,82. Элементарный бор получен в виде бурого порошка с плотностью 2^3; tKUn = 2550°, t-njl «ь 2300°. По химическим свойствам бор металлоид; при нагревании на воздухе образует окись бора В2О3 с выделением водорода и образованием со- лей метаборной кислоты: 2B-t-2KOH-j-2H2O — =2КВО2 + ЗН2. Окись бора В2О3—кислотный окисел, и ему соответствует борная кислота Н3ВО3, являющаяся очень слабой кислотой. С водородом бор даёт несколько соединений: В2Не, В4Н]0 и другие нестойкие вещества, са- мовоспламеняющиеся на воздухе при обычной температуре (кроме бороэтана В2Н6). С галои- дами бор даёт соединения: ВС13, BBr3, BF3. В природе бор встречается только в виде со- единений: турмалин 3Mg (AlSiO^BjOs, борная кислота Н3ВО3, бура Na2B4Or 10H2O и др. Распространённость бора в земной коре 0,01%. Элементарный бор получается нагреванием смеси борного ангидрида В2О3 с порошкооб- разным алюминием, с последующей обработ- кой соляной кислотой и прокаливанием до 1200". Практического применения элементарный бор не имеет, но его соединения широко исполь- зуются: бура — NaaB4O7• 10Н2О — в паяльном деле, Н3ВО3— в качестве антисептического вещества и др. В табл. 17 приведены свойства некоторых соединений бора. Алюминий Al (Aluminium). Порядковый номер 13, атомный вес 26,97. Алюминий — се- ребристо-белый металл; tnjl = 658°, ^„=1800"; плотность 2,7; ковкий металл, легко прокаты- вается в листы, протягивается в тончайшие проволоки; электропроводность куска алюми- ния составляет 0,6 электропроводности рав- ного по форме и объёму куска меди. Алю- миний — амфотерный элемент, растворяющийся Таблица 17 Свойства некоторых соединений бора | Название Бор азотистый ........... , окись ............. „ борная кислота ........ „ углеродистый ......... Формула BN В203 Н3В03 В„С Молеку- лярный вес 24,82 69,64 61,84 76,92 Цвет; кристал- лическая система Бел. ам. Бесцв. ам. Бесцв. VI Чёрн. крист. Плотность 2,25 1,84 1,46 2,51 Темпера- тура пла- вления ~ 2730 577 - — • Темпера- тура ки- пения - — - — (борный ангидрид) и азотистый бор BN. Бор нерастворим в соляной и серной кислотах. С металлами бор при повышенной темпера- туре соединяется; в щелочах бор растворяется в соляной и серной кислотах и щелочах; он выделяется среди других элементов большим химическим сродством к кислороду и вместе с тем он не изменяется на воздухе. Этот факт
ГЛ. Ill] НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 349 Свойства некоторых соединений алюминия Таблица 18 \ Название Алюминий азотнокислый, гидрат. .............. Алюминий гидроокись . . . карбид ...... „ нитрид ...... „ окись ....... „ сернокислый . . . „ квасцы ...... „ „ ...... фтористый .... дв. соль (криолит) хлористый .... Формула А1(М03),.9НаО А1 (ОН), А14С3 A1N А1203 А1„ (S04K A1K(SO4J-12HaO AbNa (SO4K-12Havj A1F3 Na,AlFa A1C13 Моле- куляр- ный вес 375.18 77^99 143,87 40,98 ioi,94 342,15 474,45 458,35 83,97 209,97 133,35 Цвет; кристалли- ческая система Бесцв. IV, V Бел. ам. V Светложёлт. Светлозел. Бел. III Бел. Бесцв. I I „ Н1а Бел. V Бесцв. III Плот- ность 2,423 2,36 3.96 2,71 1.75* 1.675 2,88 2,95 2,41 Темпе- ратура плавле- ния — — — 2050 — — — 1291 /-^/ 1000 - 190 (з,5 am) Темпе- ратура кипе- ния — — 22ОО 2980 — —— — —— — 18з обусловлен образованием прочной плёнки окиси алюминия на поверхности металличе- ского алюминия, предохраняющей алюминий от коррозии и растворения в азотной кислоте. Алюминий непосредственно соединяется с га- лоидами: 2А1 -}- ЗС12 = 2А1С13. С кислородом алюминий даёт один окисел А12О3, которому отвечает гидрат А1 (ОНK. Оба эти соедине- ния амфотерны, и им отвечают соли А1С13, A12(SO4K, Al (NO3K и т. д. и алюминаты NaAlO2, Na3AlO3 и т. д. В природе алюминий встречается в виде алюмосиликатов — поле- вые шпаты KAlSi3O8, NaAlSi3O8, каолин H4Al2Si2O9 и др.; окиси алюминия — А12О3 — корунд (наждак), рубин, сапфир, боксит (гид- ратированная гидроокись алюминия), криолит Na3AlF6 и пр. Распространённость в земной коре 7,45%. . Промышленный способ получения метал- лического алюминия состоит в электролизе А12О3 в расплавленном криолите Na3AlFe. Чи- стый алюминий широко применяется в элек- тротехнике— для проводов, кабелей и шин; для изготовления посуды и прочих изделий ширпотреба; в приборе-и аппаратостроении для химической промышленности — трубы, листы, прутки, заклёпки; в металлургической и сва- рочной промышленности для алюминиотермии. Сплавы на алюминиевой основе широко применяются в авиационной промышленности ч других областях машиностроения. В виде сплавов с другими металлами алюминии ши- роко применяется для изготовления алюми- ниевых бронз (содержание 4—12% А1), лату- ней и других специальных сплавов. Многие природные соединения алюминия — глина — широко используются в технике; многие искус- ственно полученные соединения, как А1С13, A12(SO4K и др., используются в химической промышленности. Свойства некоторых соеди- нений алюминия приведены в табл. 18. К третьей группе относятся элементы: скандий Sc (Scandium); иттрий Y (Yttrium); лантан La (Lanthanum); церий Се (Cerium); празеодим Рг (Praseodymium); неодим Nd (Neodymium); иллиний II (Illinium), он же Флоренции (в настоящее время его открытие многими исследователями не признаётся); са- марий Sm (Samarium ); европий Eu (Europium); гадолиний Gd (Gadolinium); тербий Tb (Ter- bium); диспрозий Dy (Dysprosium); гольмий Ho (Holmium); эрбий Er (Erbium); тулий Tu (Thulium); иттербий Yb (Ytterbium); лутеций Lu (Luthecium), он же кассиопий Ср; актиний Ac (Actinium); галлий Ga (Gallium); индий In (Indium); таллий Т1 (Thallium). Церий исполь- зуется для приготовления пиротехнических, индий — антифрикционных, подшипниковых и таллий — специальных электротехнических сплавов. Свойства редкоземельных элементов приведены в табл. 19. Таблица 19 Свойства редкоземельных элементов Элемент Скандий Sc ..... Иттрий Y . . . . Лантан La ..... Церий Се. ... Празеодим Рг . . Неодим Nd Иллиний II Поряд- ковый номер 21 39 57 58 59 6о 6i Атом- ный вес 45,1° 88,92 138,92 140.13 140,92 144,27 A46,0) Плот- ность при 0°С 2,5 5,51 бдб 6,9 6,63 7-°5 Темпера- тура пла- вления 1204 1482 8зб 775 834 840 Темпе- ратура кипе- ния 2417 2460 i8oo 1400 Распро- странён- ность в земной ко- ре * в % б- о-4 5 • о~3 6,5 • Q—4 2,9 • о — 3 4.5 • о" 4 г,75' о-З Окислы, их хим. характеристика Sc2O3 осн. У2О3 осн. La2O3 осн. СеО3 осн., Се3О3 осн. РгО, осн. Рг.2О3 осн. Nd3O3 осн. Примеча- ние Открытие 11 ставится в наст, вре- мя под сомнение * Распространённость элементов в земной коре здесь, как и в тексте, приводится по данным акад. Ферсмана, „Геохимия", т. I, Госхимиздат, 1933, стр. 142—144.
350 химия [РАЗД. 1 Продолжение табл. 19 f Элемент Самарий Sm ...... Европий Eu ...... Гадолиний Gd ..... Тербий Tb ....... Диспрозий Dy .... Гольмий Но ...... Эрбий Ег ........ Тулий Ти ....... Иттербий Yb ...... Лутеций Lu ...... Актиний Ас ...... Галлий Оа ....... Индий In ........ Поряд- ковый номер 6а °3 64 65 66 67 68 69 70 71 89 31 49 8i Атом- ный вес 150,43 152,0 156,9 159,2 162,46 164,94 167,2 I&9.4 173.04 174,99 69,72 114,76 204,39 Плот- ность при 0°С 7-7 5.24 7-95 8,33 8,56 9,i6 9.34 7.01 9.74 5-91 7.31 11,85 Темпера- тура пла- вления 1300 - 1400 Зю 29.75 i6i 303,5 Темпе- ратура кипе- ния 2070 >i45o 1457 Распро- странён- ность в земной ко- ре * в % 7 • ю 4 а • IQ— 5 7,5 • ю-4 I • ю — 4 7-5 • ю-4 I - ю—4 6,5 • ю—4 I • ю 4 8 • ю— 4 1,75 ' ю-4 I • ТО" 3 i • то" 5 i - ю-5 Окислы, их хим. характеристика Sm2Oa осн. ЕиаО3 осн. GdaO3 осн. ТЬ3О3 осн. Dy5O3 осн. Но3О3 осн. ЕгаОз осн. Ти,О3 осн. YbaO3 осн. LuaOj осн. GaO осн., GaaO3 ам. 1паО осн., InO осн., 1паО3 ам. Т1аО осн., Т1аО3 ам. Примеча- ние Радиоак- тивный элемент * Распространённость элементов в земной коре здесь, как и в тексте, приводится по данным акад. Ферсмана .Геохимия", т. I, Госхимиздат, 1933, стр. 142—144. Четвёртая группа элементов Подгруппа углерода Углерод С (Carboneum). Порядковый но- мер 6, атомный вес 12,010. Углерод существует в трёх аллотропических формах; две кристал- лические— графит и алмаз, третья аморф- ная — уголь. Рассмотрение угля как аллотро- пической формы углерода в настоящее время подвергается сомнению. Графит образует хо- рошо выраженные гексагональные кристаллы, плотность которых 2,5; графит в отличие от алмаза очень мягок и обладает заметной ве- личиной электропроводности. Температура плавления графита выше 3500°. Графит хими- чески инертен и вступает в химические реак- ции с кислородом, галогенами и т. д. лишь при повышенной температуре. Алмаз образует кристаллы кубической системы, наиболее твёр- дые среди всех кристаллов. Плотность алмаза 3,5; температуры плавления и кипения предпола- гаются равными соответственно 3500° и 4830°. В химическом отношении алмаз весьма инер- тен и вступает в реакции с кислородом, га- лоидами лишь при очень высокой темпера- туре. По химической природе углерод является металлоидом. Углерод с кислородом даёт окислы: недоокись С3О2, окись СО и двуокись СО2. Окись углерода — нейтральный окисел, а двуокись углерода — кислотный окисел — ангидрид угольной кислоты: CO2-t-H2O — = H.;COS. Последняя известна лишь в разба- вленных водных растворах. Это — слабая кис- лота, её соли подвергаются гидролизу. Углерод даёт множество соединений с водо- родом, что обусловлено способностью атомов углерода образовывать между собой химиче- скую связь, приводящую часто к химическим соединениям с очень длинной цепью углерод- ных атомов. В настоящее время насчитывается свыше 1 000 000 химических соединений угле- рода. Соединения углерода с водородом назы- ваются углеводородами. Все углеводороды подразделяются на два класса: I. Класс ациклических соединений, иначе называемый жирным рядом, или рядом алифа- тических соединений. Углеводороды этого класса не содержат в своих молекулах колец или циклов, а только открытые цепи угле- родных атомов. В свою очередь этот класс делится на: а) соединения предельного ряда, или насы- щенные жирные соединения, в молекулах ко- торых углеродные атомы связаны простой связью; состав молекул углеводородов жирного ряда подчиняется общей формуле СпН2л+2; простейшими представителями являются ме- тан СН4, этан С2Н6, пропан СаН8 и т. д.; б) соединения, содержащие в своих моле- кулах двойные или тройные химические связи между атомами углерода; эти соединения на- зываются непредельными, или ненасыщен- ными жирными соединениями; углеводороды этиленового ряда, или олефины, С„Н2л; про- стейшим представителем является этилен СНа = СН2; углеводороды ряда ацети- лена — СЛН2„_2 ; простейшим представителем является ацетилен СН = СН; углеводороды с двумя этиленовыми связями и т. д. li. Класс изоциклических соединений или карбоциклических соединений, т. е. таких, в молекулах которых имеются кольца или циклы из углеродных атомов, различают: а) ряд алициклических соединений, куда относят все циклические соединения, за исклю- чением бензола и его производных; в свою очередь этот ряд подразделяют на ненасы- щенные алициклические соединения, в моле- кулах которых имеются двойные или тройные
ГЛ. Ill] НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 351 связи, и насыщенные алициклические соеди- нения, или циклопарафины; б) ряд ароматических соединений, в моле- кулах которых имеется особая циклическая группировка из шести атомов углерода с по- следовательным чередованием простых и двой- ных связей. Простейшим представителем СН является бензол С3НЙ- СН СН Помимо углеводородов, огромное число со- единений углерода образовано классом гете- роциклических соединений; в молекулах этих соединений имеются кольца атомов, в которые входят, помимо атомов углерода, ещё атомы других элементов, как атомы азота, серы, кис- лорода. От углеводородов и гетероциклических соединений производятся различные классы веществ, характеризующихся теми атомами или радикалами, которые замещают в углево- дородах или гетероциклических соединениях атомы водорода; так, замена атомов водорода группой атомов (радикалом) ОН приводит к спиртам, замена на карбоксильную группу СООН — к кислотам и т. д. Таким образом множество органических соединений является производными углеводо- родов и гетероциклических соединений. При повышенной температуре углерод соединяется с галоидами, образуя, например, СС14; с серой, образуя сероуглерод CS2; с металлами, образуя карбиды СаС2, Fe3C; с азотом углерод даёт соединения: циан G2N2, синильную кислоту HCN, слабую кислоту» являющуюся сильным ядом. В природе углерод встречается в самород- ном виде — алмаз, графит; в виде соединений угольной кислоты — мел, известняк, мрамор СаСО3, сидерит FeCO3, доломит CaMg(CO3J и т. д.; в виде смесей углеводородов — нефти; в виде пластов каменного угля, торфа, в виде сложных соединений, из которых построены растительные и животные организмы (белки, углеводы и т. д.). Распространённость в зем- ной коре углерода равна 0,35%. Значение гра- фита, алмаза, каменных углей, нефтей и т. д. общеизвестно. В табл. 20 приведены свойства некоторых соединений углерода. Таблица 20 Свойства некоторых соединений углерода Название Углерод окись ...... . двуокись .... „ сернистый . . . Углерод четырёххло- ристый ............ Углерод хлорокись (фос- ген) ............. Цианистый водород (си- Ацетон .......... Ацетилен ......... Винная кислота (рацем). Гидрохинон ........ Бензол ........... Глицерин ......... Ксилол 0 ......... Метан ......... . . Метиловый спирт .... Муравьиная кислота . . Нафталин ......... Нитробензол ....... Нитроглицерин-три . . Олеиновая кислота . . . Пиридин ....... Пирогаллол ....... Свинецтетраэтил .... Стеариновая кислота . . Скипидар (пинен) .... Тетрахлорэтан ...... Толуол .......... Тринитрофенол (пикри- новая кислота) ...... Уксусная кислота (ледя- ная) ............. Фенол (карболовая кис- лота) ............. Формальдегид ...... Щавелевая кислота . . Этан ............ Этилен. .......... Этиловый спирт ..... Этиловый эфир ..... Хлороформ ........ Формула со СО2 CS3 СС14 СОС13 HCN СН3СОСН„ сн^сн (СНОг1СООНJ-Н3О свн4(онK свн„ С3Н,,(ОНK (СНз)аС6Н4 СН4 СНзОН нсоон С6Н>03 C3H,(ON03K С17НззСООН C5H5N СвН3(ОНK С17Н3-,СОбн СШН1В CHCVCHO, С„Н5СН3 (N03)aOeH2OH СН3СООН С6Н-ОН НС НО C.jri.,O4 • 2Н3О "санб СН2 = СН3 С2Н=ОН С2Н ОС2Н- СНС13 Молеку- лярный вес 28 44 76,14 153,84 98,92 27,01 58,05 2б,02 1б8.об "sios 92,06 106,08 1б,оз 32,03 46,02 128,06 123,05 227,06 282,27 79>°5 126,05 323,4 284,29 136,13 167,86 92,06 229,05 6о,оз 94-05 30,02 126,05 30.05 28,03 46,05 74,о8 "9,39 Цвет; кристал- лическая система Бесцв. газ То же Бесцв. жидк. То же Бесцв. газ Бесцв. жидк. То же Бесцв. газ Крист. То же Бесцв. жидк. То же я я Бесцв. газ Бесцв. жидк. То же Крист. Бесцв. жидк. То же я я Крист. Бесцв. жидк. — Бесцв. жидк. То же я » Жёлт, крист. Бесцв. жидк. Бесцв. крист. — Бесцв. крист. Бесцв. газ То же Бесцв. жидк. То же " " Плотность 0,967 1,524 твёрд. l',27 1,632 1,436 жидк. 0,691 0,792 1,687 1,36 0,879 1,26 о,86з 0,415 1,069 1,22 1,145 1,203 1,50 о,8о8 0,981 1,453 1,62 0,941 0,858 1,592 0,867 — 1,049 1,060 — 1,653 — — 0,789 0,714 1,483 Темпера- тура пла- вления —207 -57 E,i am) —112 -23,77 -126 — 13 —94 —81 204 172 6 19 -27 —184 -98 8 80 9 13 14 -42 132 — 69 — —44 -95 0 17 4i —92 189 — 172 -169 —114 — 117 -63 Темпера- тура кипения -190 -78,5 (возг.) +46,25 +76,6 +8,2 + 26,5 56 —84 — я8=; 8о 290 141 — 161,4 65 101 218 211 257 233 116 293 232 146 in — 118 181 — 21 — -93 —102 78 35 61
352 ХИМИЯ [РАЗЛ.Т Кремний Si (Silicium). Порядковый номер 14, атомный вес 28,06. Элементарный кремний может быть аморфным в виде коричневого порошка с плотностью 2,35; эта форма крем- ния получается в результате восстановления кремния из его соединений: 4К. -+- KaSiFe •= = Si + 6KF; 4Na -f SiCl4 = 4NaCl + Si или 2Mg -i- SiO2 = Si + 2MgO. Кристаллический кремний получается пу- тём его кристаллизации из расплава в металле (алюминий). Кристаллический кремний имеет tnA — 1427°, tKun = 2287°; плотность 2,4. По химической природе кремний является метал- лоидом; он горит в кислороде, образуя дву- Свойства некоторых соединений кремния поликремневых кислот. Помимо этого, в при- роде встречаются весьма часто минералы, являющиеся солями алюмокремневых кислот (полевой шпат, нефелин, лейцит и т. д.). По- давляющее большинство горных пород является или силикатами или алюмосиликатами. Распро- странённость кремния в земной коре 26,00%. В чистом виде кремний не находит в тех- нике применения, однако широко используются его сплавы с металлами, например ферроси- лиций и др.; карбид кремния SiC (карборунд) вследствие очень большой твёрдости исполь- зуется в качестве шлифовального материала. Сплавы силикатов сложного и различного Таблица 21 Название Кремний водородистый (мо- носилан) ...... » карбид (карборунд) „ окись (ангидрид . . кремневой кислоты) „ окись, кварц .... „ кристобалит .... „ тридимит ...... „ фтористый ..... „ хлористый ..... Формула SiH4 SiC Si02 SiO2 Si02 SiO2 SiF4 SiCl4 Молекуляр- ный вес 32.09 4<э,о6 60,06 60,06 60,06 60,06 104,06 16990 Цвет; кри- сталлическая система Бесцв. газ Бесив. Ilia, III Бесцв. амор. Бесцв. Ill Н, I IV, III „ газ Бесцв. жидк. Плотность Жидк. о,68 ЗД2 2,2О 2,65 2,32 2,31 1,48 Темпера- тура плавления _i85 — — 1710 1670 — 77 B am) — 68,7 Темпера- тура кипения — 112 — — 2950 — — + 57 окись кремния SiO2; при обычной температуре горит во фторе: Si + 2F2 = SiF4; при 300—350° загорается в хлоре: Si + 2C12= SiCI4; при 500° — в броме; в кислотах нерастворим, растворяется в щелочах с выделением водорода и обра- зованием силикатов, например: Si + 2NaOH -f- -f- H2O = Na2SiO3 -t- 2H2; взаимодействует с азотной и фтористоводородной кислотами. Элементарный кремний при повышенной температуре соединяется с азотом: 3Si -j- 2N2= = Si3N4, c серой: Si -{- 2S = SiS2, с металлами, образуя силициды: Si + 2Mg = SiMg?, и т. д. С водородом кремний даёт соединения 5]ЛН2„ + 2 (SiH4 — кремнеметан, Si3H6 — крем- неэтан и т. п.), легко загорающиеся на воз- духе, в хлоре и т. д. С кислородом кремний даёт твёрдую моноокись SiO и твёрдую дву- окись SiO2, являющуюся ангидридом слабой кремневой кислоты. Двуокись кремния может быть аморфной, например кварцевое стекло; это последнее размягчается лишь при t^z 1500°, имеет плотность 2,2 и обладает ничтожно ма- лым коэфициентом термического расширения, являющимся ААПАПП на 1°, химически очень 1 UUU UUU стойко и не разрушается- кислотами, про- зрачно для видимой части спектра и ближней ультрафиолетовой и инфракрасной частей. Кристаллическая двуокись существует в трёх формах: кварц (устойчив до 870°), тридимит (устойчив от 870° до 1470°), кристо- балит (устойчив от 1470° до 1710°). Двуокиси кремния отвечают кислоты состава SiO2-/zH2O; соли кислоты SiO2-2H2O— называются орто- силикатами, а кислоты SiO2-H2O— метасили- катами. Кремневые кислоты не выделены в чистом виде, а известны в виде студнеоб- разной массы, содержащей неопределённое количество воды. В природе известно мно- жество минералов, являющихся солями мета- кремневой H2SiO3 и ортокремневой H4SiO4 и состава, иногда с солями борной кислоты и др., применяются в виде стёкол; цементы, фар- форы являются сложными смесями силикатов, алюминатов и др. Значение силикатов в тех- нике исключительно велико. Свойства некото- рых соединении кремния приведены в табл. 21. Германий Се (Germanium). Порядковый номер 32, атомный вес 72,60. Германий очень хрупкий серовато-белый металл; гпл = 960°, tKun — 2760°; плотность 5,36. Распространён- ность в земной коре 1 • 10~4%. Олово Sn (Stannum). Порядковый номер 50, атомный вес 118,7. Олово—металл, обладающий несколькими аллотропическими модификация- ми. Наиболее важны две из них: белое и серое олово. Первая форма — белое олово — бле- стящий белый металл, ковкий, который можно прокатывать в тонкие листы; lnA = '232°,tKun = = 2270°; плотность 7,28. Другая форма — се- рое олово— устойчивая ниже 18°, представляет собой хрупкий, серого цвета металл. Переход белого олова в серое (ниже 18°)_ ускоряется наличием зародышей серого олова; процесс может быть вызван этими зародышами по- добно инфекционным заболеваниям; такое за- ражение получило название „оловянной чумы". Олово — амфотерный металл; оно растворимо с выделением водорода в соляной, серной кислотах и растворах щелочей. Концентриро- ванной азотной кислотой окисляется до дву- окиси олова SnO2. Олово непосредственно соединяется с галогенами, образуя, например, SnCl4, с серой SnS2 и т. д.; с водородом олово даёт соединение SnH4; с кислородом олово непосредственно соединяется лишь при высо- кой температуре, образуя амфотерные окислы: SnO и SnO2, которым отвечают соли типа SnCl2, SnCl4, станниты, например Na2SnO2, и станнаты Na2SnO3. Для олова характерно обра- зование сульфосолей, соответственно станни- там— тиостанниты, например Na2SnS2, и стан-
ГЛ.III] НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 353 Свойства некоторых соединений олова Таблица 22 Название Олово гидрат закиси . . . гидрат окиси. . . закись ...... „ окись ... сернистое ..... двусернистое (су- сальное золото) . „ хлорное ...... Формула Sn(OH), Sn(OH), SnO SnO, SnS SnS2 SnCla • 2H3O SnCl, Молекуляр- 152,72 186,73 134,7 i5°-7 150,77 i82,8 225,64 260,54 Цвет; кри- сталлическая система Бел, ам. » » Син.-чёон. I Бел. 11, ИГ, IV Бур. ам., сер. IV Золот.-жёлт. III Бесцв. V Бесцв. жидк. Плотность — — 6,3 6.75 5.27 4-51 2,70 2,28 Темпера- тура плавления - - - 1127 88о — Безв. 241 -33 Темпе- ратура кипения - - 1230 — Безв. 603 .9 натам — тиостаннаты Na2SnS3. Гидрат закиси олова Sn (ОНK'и гидрат окиси олова Sn (OHL или H2SnO3— амфотерные гидраты. Соедине- ния закиси олова, например SnCl2, — сильные восстановители. В природе олово встречается в самородном виде, но главным образом в ви- де касситерита SnO2 (оловянный камень) и др. Распространённость в земной коре 6-10~~4%. В технике олово применяется для лужения пищевой и технической посуды, для изготовле- ния фольги, а также в огромном количестве вдет для изготовления бронз, баббитов, при- поев и других сплавов специального назначе- ния. Свойства соединений олова см. в табл. 22. Свинец Pb (Plumbum). Порядковый номер 82, атомный вес 207,21. Свинец — тяжёлый сереб- ристо-белый металл, очень мягкий и пластич- ный; tnA = 327°, tKun = 1743,85°; плотность 11,34. Свинец растворяется в азотной кислоте и при нагревании в присутствии воздуха — в соляной кислоте; растворение свинца в серной кислоте затруднено образованием на его поверхности нерастворимого сернокислого свинца PbSO4, что По своим химическим свойствам свинец от- носится к числу неблагородных металлов. С водородом свинец даёт газообразное соеди- нение РЬН4; с кислородом свинец даёт амфо- терные окислы РЬО и РЬО2; окислы же РЬ._»О3 и РЬ3О4 должны рассматриваться как солеоб- разные соединения РЬРЬО3 и РЬ2РЬО4. Во всех соединениях свинец проявляет валентность 2 и 4. В амфотерном окисле РЬО преобладают ос- новные свойства, а в окисле РЬО2 — кислотные свойства. В природе свинец встречается только в виде соединений: PbS — галенит, свинцовый блеск, РЬСО3 — церуссит, PbSO4—англезит и др. Весьма часто встречается совместно с ZnS в полиметаллических рудах. Распространён- ность в земной коре 1,6-10~?%. Свинец яв- ляется конечным (вероятно) продуктом радио- активного распада элементов всех трёх радио- активных рядов; соответственно этому разли- чают урановый свинец, актиниевый свинец и ториевый свинец. Соединения свинца, как РЬО (глет), уксуснокислый свинец РЬ (СН3СООJ — свинцовый сахар и др., находят Свойства лекоторых соединений свинца Таблица 23 \ 1 Название Свинец азид .......... „ азотнокислый .... 1 » окись (глет) ..... окись -двуокись (сурик) ...... двуокись ....... сернистый ...... „ сернокислый ..... » углекислый ..... » хлористый ...... , хромовокислый . . . » углекислый осн. (свинцовые белила) Формула Pb(N3)a Pb(N03)a РЬО РЬ304 РЬО, PbS PbS04 PbCO, PhCla PbCrO, PbCO:!-Pb(OHJ Молекуляр- ный вес 291,2 331,2 223,2 685,6 239,2 239-3 303-3 267,3 278,1 323,3 775,6 Цвет; кри- сталлическая система Бесив, призм. Бесцв. 1, V Жёлт. IV, краен. III Кр. призм. Бур. крист. Чёрн. 1 Бел. IV. V Бесцв. IV „ IV Жёлт. V Бел. ам. Плотность „ 4,5 Жёлт. 9-5, краен, р 3 9,°7 9.5 7-1 - 7-5 6,о6 — 8.24 6,12 — Темпера- тура плавления Разлагается То же 88о — — то ~иоо — ~ 840 844 — Темпе- ратура кипения 147° — — — — — 1285 — — позволяет использовать свинец в качестве кислотоупорного материала в производстве серной кислоты. На воздухе свинец окисляется и покрывается слоем окисла, поэтому свежий срез свинца быстро тускнеет на воздухе и перестаёт иметь металлический блеск. При нагревании в токе воздуха свинец окисляется в глет РЬО, который при дальнейшем про- каливании переходит в РЬ3О4 (сурик). С серой свинец непосредственно соединяется при нагревании; галоиды также соединяются со свинцом. широкое применение. Свинец широко исполь- зуется в качестве кислотоупорного металла, для изготовления травильных ванн, сернокис- лотных камер, кабельных оболочек и для при- готовления важных сплавов (бабблты, гарты, припои, свинцовлстые антифрикционные и литейные бронзы, латуни и др.). Соединения свинца весьма ядовиты. Металлический свинец и двуокись свинца РЬО2 используются при изготовлении аккуиу- ляторов. Свойства соединений свинца см. в табл. 23. 23. Том I кн. 1
354 ХИМИЯ [РАЗД. I Четвёртая группа элементов Подгруппа титана Титан Ti (Titanium). Порядковый номер 22, атомный вес 47,90. Аморфный титан является серым порошком; в чистом виде кристал- лический титан ещё не получен. Темпера- тура плавления титана очень высока: *ПЛ= 1813°, tKUn = 5lQO°; плотность 4,5. Титан на воздухе при низкой температуре довольно устой- чив. При повышенной температуре F00°) со- единяется с кислородом с образованием дву- окиси ТЮ2, являющейся амфотерным, но с пре- обладанием кислотных свойств окислом. Титан Свойства некоторых соединений титана чёрный порошок. Кристаллический цирконий— серебристо-белый; /ял=1700°, #„.„„=5050°; плот- ность 6,4. В кислотах, кроме фтористоводород- ной, не растворяется, энергично взаимодействует с царской водкой. С кислородом аморфный цир- коний начинает взаимодействовать с образова- нием двуокиси ZrO2 лишь при красном калении, в то время как для кристаллического циркония эта реакция начинается при температуре белого каления. Хлор, хлористый водород химически реагирует с цирконием при температуре крас- ного каления с образованием ZrCl^ Распла- вленная щёлочь (КОН) взаимодействует с цир- конием, выделяя водород. Таблица 24 Название Титан азотистый. .... гидроокись .... „ двуокись ..... „ четыреххлори- стый ........ Формула TiN Н2ТЮ3 ТЮ, TiCl4 Молеку- лярный вес 6a,ii 98,12 79,9 189,94 Цвет; кристаллическая система Бронз, крист. Бел. ам. или кр. Бел. II, .111, IV Бесцв. жидк. Плотность 5,29 — Рутил 4,s6, анатаз з>84 1,76 1 Темпера- тура пла- вления 2930 — 1560 ——23 Темпера- тура кипе- ния _ — — 13б,5 непосредственно соединяется с фтором, хло- ром (t = 325°), бромом (t = 360°), образуя со- единения типа Т1С14. При высокой температуре (800°) титан особенно легко соединяется с азо- том и углеродом, причём возникают прочные соединения. Доказано, что продукт, получаю- щийся в доменной печи при обработке тита- новых руд, кристаллизующийся в виде очень твёрдых кубов, считавшийся раньше металли- ческим титаном, содержит углерод и азот. В своих соединениях титан чаще всего бывает четырёхвалентным; однако известны соеди- нения: ТЮ, TiS, TiCl2,—в которых титан двух- валентен, и Т12О3, Ti2S3, TiCl3, TiN, где он трёхвалентен. В природе титан встречается в соединениях того же типа, как и соответ- ствующие кремневые соединения, особенно часто в виде двуокиси титана ТЮ2 — рутил, анатаз, брукит. Распространённость титана в земной коре 0,61%. В настоящее время в электрических печах производится выплавка сплава железо-титан (ферротитан), применяе- мого в качестве присадки при выплавке спе- циальных сортов сталей. В табл. 24 приведены свойства некоторых соединений титана. Цирконий Zr (Zirconium). Порядковый но- мер 40, атомный вес 91,22. Аморфный цирконий— ZrO2 — амфотерный окисел, трудно раствори- мый в кислотах за исключением фтористово- дородной. Расплавленные щёлочи взаимодей- ствуют с двуокисью циркония, образуя, на- пример, K2ZrO3. В своих соединениях цирконий четырёхвалентен, кроме того, он даёт соеди- нения, в которых проявляет валентность, рав- ную трём, — Zr2O3. В природе цирконий встре- чается в минерале цирконе ZrSiO4 и др. Рас- пространённость в земной коре 0,025%. Чистый цирконий не находит в практике применения в настоящее время; его сплав с железом (ферро- циркон) используется в качестве присадки при выплавке специальных сортов сталей. Двуокись циркония ZrO2 используется для приготовления тугоплавких тиглей. Свойства некоторых со- единений циркония приведены в табл. 25. Гафний Ш (Hafnium). Порядковый номер 72, атомный вес 178,6. По своим химическим и физическим свойствам весьма напоминает цир- коний; (пл = 1700°; tKun = 5400°, плотность 11,4. Распространённость в земной коре 0,0004о/0, Торий Th (Thorium). Порядковый номер 90, атомный вес 232,12. Торий является металлом; tnjl — 1845°, tKUn > 5200°; плотность 11,5. Торий является радиоактивным элементом с периодом полураспада 1,6-1010 лет. В своих соединениях, Свойства некоторых соединений циркония Таблица 25 Название Цирконий гидроокись . . двуокись . . кремнекис- лый (циркон) . „ хлористый . . Формула Zr (OHL ZrOa ZrS;O4 ZrQ4 Молеку- лярный вес 159,23 123B 183,26 233,04 Цвет; кристаллическая система Бел. ам. » V Бесцв. II Бел. крист. Плотность _ 5,75 4,56 2,80 Темпера- тура пла- _ 1709 (i860) — — Темпера- тура кипе- _ — _ — Свойства некоторых соединений тория Таблица 2Ь Название Торий азотнокислый .... „ гидроокись ...... „ окись ......... Формула Th (K03L • 4НаО Th (ОНL ThOa Молеку- лярный вес 552,2 300,13 264,1 Цвет; кристалличе- ская система Бесцв. Бел. ам. Бел. ам. или II Плот- ность — 9,87 Темпера- тура пла- вления Разл. — 3°5о Темпера- тура кипе- ния _ — "
ГЛ. III] НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 355 ThO2,торий является металлическим элементом, проявляя валентность, равную четырём. Распро- странённость тория в земной коре равна 0,001°/о. Практическое значение имеет азотнокислый то- рий Th (NOs)j, который вместе с азотнокислым церием идёт на изготовление газокалильных сеток, состоящих из ThO2 и СеО?. В табл. 26 приведены свойства соединений топия. Пятая группа элементов Подгруппа азота Азот N (Nitrogenium). Порядковый номер 7, атомный вес 14.GC8. При обычной темпера- туре азот бесцветный и без запаха двухатом- ный газ N2, сгущающийся в жидкость с гкип = = — 1?б° и t3ame — — 210°. В химическом отно- шении азот является типичным металлоидом и притом при обычной температуре весьма мало химически активным. При повышенной температуре азот соединяется с металлами, например магнием Mg, кальцием Са, литием Li и др., с образованием нитридов: Mg3N2, Ca3N2, Li3N и т. д. При повышенной темпера- туре и повышенном давлении в присутствии катализаторов азот соединяется с водородом, образуя аммиак N2 -f 3H2 5=± 2NH3. При очень высокой температуре (^2000°) или в элек- трическом разряде азот соединяется с кислоро- дом N2+ O2^±2NO. В природе азот встре- чается в связанном виде, например NaNO3— чи- лийская селитра, или в сочетании с углеро- дом, водородом, фосфором, серой входит в состав сложных органических соединений — белков. Главным же образом азот в природе находится в свободном виде в воздухе. Состав сухого воздуха (без углекислоты) n rtfii-c»iuui.lv О/ в объёмных N2 — 78,111 02 - 20,955 Аг — о.рзз Ne — 0,0015 Не — 0,0005 На — o,oooi Кг — 0,000005 Хе — о,ооооооб Распространённость азота в земной коре 0,04 °/0. С водородом азот даёт следующие соединения: N3H — азотистоводородная кисло- та,—кислота средней силы, очень нестойкая, она сама и её соли весьма взрывчаты; NH3 — аммиак; NoH4— гидразин; NH2OH— гидро- ксиламин. Все эти три водородистых соеди- нения содержат трёхвалентный атом азота, способный проявлять добавочную валентность, обусловливая образование множества ком- плексных соединений, например, с водой: NH3-|- -\- HLO т""*" МН4ПН—гидрат окиси аммония, слабое основание: N2H4 -(- Н2О = N2H5OH —ги- драт гидразина: NH2OH+ Н2О = МН3ОНОН — гидрат гидроксиламина; с галоидоводородными кислотами: NH3 + HC1 = NH4C1 — хлористый аммоний; N2H4 -+- НС1 = N2H5C1 — хлористый гидразин. Группа атомов NH4 в соединениях типа NH4C1 (нашатырь) играет роль однова- лентного атома металла и носит название аммоний. С кислородом азот образует сле- дующие соединения: N2O — закись азота („веселящий газ"); NO — окись азота — без- различный окисел, бесцветный газ, облада- ющий способностью присоединять к себе ато- мы кислорода 2NO + О2 = 2NO2, галоидов 2NO + С12 = 2NOC1 (хлористый нитрозил); N2O3 — азотистый ангидрид, синяя жидкость, кислотный окисел, ангидрид азотистой кисло- ты N2O3-f- H2O = 2HNO2—слабой кислоты, из- вестной лишь в виде разбавленных водных растворов, обладающей восстановительными (например, по отношению к КМпО4) и окисли- тельными (например, по отношению к HJ) свой- ствами; соли азотистой кислоты называются нит- ритами: N2O5 — азотный ангидрид — твёрдое кристаллическое вещество, кислотный окисел, ангидрид азотной кислоты N2O5 + Н2О — = 2HNO3 — сильной кислоты, известной в чи- стом виде, являющейся сильным окислителем;; соли азотной кислоты называются нитра- Свойства некоторых соединений азота Таблица 27 Название Азотистоводородная кислота ........... Азота закись ...... окись ....... двуокись ..... четырёхокись . . „ трёхокись .... „ пятиокись .... Азотная кислота. .... Гидразин ......... Гидроксиламин соляно- Аммоний азотнокислый. , молибденово- кислый ..... „ роданистый . . . „ сернокислый . . „ надсернокислый , углекисло- „ фосфорно- кислый (перв.) . фосфорно- кислый (втор.). хлористый (нашатырь) . . . „ хромовокислый „ двухромово- Формула N3H N,0 NO NO, N804 N203 N2O5 HN03 N2H4 NHaOH NH3OHCI NH4N03 3(NH4)aMoO4 • 4H2MoO4 NH4CNS (NH4K SO, (NH4)a S.03 NH4HCO3 NH4H2PO4 (NH4K HPO4 NH4C1 (NH4JCrO4 (NH4K Cr2O7 , Моле- куляр- ный вес 43,03 44,02 3o,oi 46,01 92,02 76,02 I08,02 63,02 32,05 33,03 69,50 80,05 1236 76,12 132,15 228,23 79,06 115,10 132,13 53,50 152,1 252,1 Цвет; кристалличе- ская система Бесцв. жидк. Бесцв. газ » ч Бур. газ Бесцв. жидк. Син. жидк. Бесцв. IV Бесцв. жидк. и и Бесцв. крист Бесцв. V Бесцв. IV, Ша, I V V IV V •„ iv, v п V 1 Жёлт. V Жёлт.-кр. V Плотность — ЖИДК. 1,22б 1.2? — (о°) 1,48 1,45 1,63 1,53 1,011 1,204 1,6? 1.73 _ 1,31 1,77 1,59 1,79 1,62 1,53 1.9 2,15 Темпе- ратура плавле- ния —40 —9о,7 — 1бз,7 — ю — IO2 Зо —41,3 + 1,4 33,05 151 165 — 149 513 — — — — Темпера- тура кипе- ния +37 -88,7 —151,8 — 21,2 — 45-50 86 ,5 Fо мм то0 ) — — _ — _ — — Возг. 335 — ~
356 химия [РАЗД. тами; NO2 — двуокись азота, бурый газ, поли- меризующийся при понижении температу- ры, 2NO25^N2O4, в бесцветную жидкость состава N2O4, являющуюся смешанным анги- дридом азотистой и азотной кислот N2O4 + _f_ Н2О = HNO2 -f HNOo. С галоидами азот образует взрывчатые соединения: NC13, NBr3, NJ3. Азотная кислота и её соли имеют огром- ное значение в химической промышленности, при изготовлении взрывчатых веществ, кра- сителей; в сельском хозяйстве соли азотной кислоты NaNO3, NH4NO3, KNO3 используются в качестве азотистых удобрений. Аммиак (NH3), азотная кислота (НМО3) и её соли являются важнейшими продуктами тяжёлой химической промышленности. Свойства неко- торых соединений азота приведены в табл. 2/. Фосфор Р (Phosphorus). Порядковый но- мер 15, атомный вес 30,98. Фосфор при обычной температуре — твёрдое вещество, обладающее несколькими аллотропическими формами. Жёл- тый фосфор — хрупкое полупрозрачное веще- ство;^—44°, *кнл=2800, плотность 1,82. При нагревании (под действием света, электриче- ского разряда, в присутствии иода) жёлтый фос- фор превращается в красный фосфор, отличаю- щийся от жёлтого большей плотностью и нера- створимостью в сероуглероде, значительно мень- шей химической активностью и не такой силь- ной токсичностью @,1 г жёлтого фосфора вызы- вает у человека смертельное отравление). При нагревании жёлтого фосфора под давле- нием в атмосфере азота образуется „металли- ческий фосфор". В газообразном состоянии Свойства некоторых соединений фосфора фосфор образует окислы: Р2О3 (Р4О6), анги- дрид фосфористой кислоты Н3РО3 — слабой кислоты; двуокись фосфора РО2 (Р2О4); фос- форный ангидрид Р2О5 (Р4О10)— необычайно гигроскопичное вещество, поглощающее вла- гу с образованием фосфорных кислот: НРО3 — метафосфорная, НаРО4 — ортофосфорная и Н4Р2О7 — пирофосфорная кислоты. С галоида- ми фосфор образует соединения типа РС13, РС!5 и РОС13, являющиеся галоидангидридами фосфористой (Н;!РО3) и фосфорной (Н3РО4) кислот. Фосфор непосредственно соединяется с серой, образуя жидкие соединения, самовоз- горающиеся на воздухе. С металлами фосфор образует соединения, называющиеся фосфида- ми, например Mg3P2. В природе фосфор встре- чается в виде солей фосфорной кислоты: апатит ЗСа3 (PO4JCaF2, фосфорит Са3 (РО4J и др. Фосфор как элемент входит в состав бел- ков. Распространённость фосфора в земной коре 0,12%. Фосфор часто имеется в железных рудах, благодаря чему попадает в чугун, обусловливая его хладноломкость. Значи- тельное количество фосфора в чугуне позво- ляет вести томасовский способ получения стали. Фосфор иногда вводится в специаль- ные сплавы (фосфористые бронзы). Кислые соли фосфорной кислоты широко приме- няются в качестве удобрений: суперфосфат ЗСа(Н2РО4J • 7CaSO4. Средние соли в виде фосфоритной муки Са3(РО4J являются удобрениями для кислых почв. В табл. 28 приведены свойства неко- торых соединений фосфора. Таблица 28 - ' Название Кислота фосфористая .... " метафосфорная . . пирофосфорная . . „ ортофосфорная . . Фосфор трёххлористый . . пятихлористый . . „ водородистый (фос- фин) ......... Формула НЗРО, НР03 Н,Ра07 Н3Р04 РС1, РС15 РН3 Моле- кулярный вес 8s,o6 8о,о5 178,11 98,об 137,42 2о8,34 34,об Цвет; кристалличе- ская система Бесцв. крист. " аморф. Бесцв. стеклооб- разная или крист. Бел.илибесцв. IV Бесцв. жидк. Желтое. II Бесцв. газ Плот- мость 1,65 — 1,88 i,57 Жид- кость о,74 Темпера- тура пла- вления 73,6 — 6i (крист.) Бел. 41,75°, бесцв. ~37 — 92 хбз (давл.) — 133 Темпера- тура кипе- ния _ — — — + 76,6 140 (возг.) -87,4 ниже 1000° молекулы фосфора четырёхатомны, г, е. отвечают формуле Р4. Выше 1500° зна- чительная часть молекул Р4 диссоциирует с образованием Р2. В химическом отношении фосфор является металлоидом. Жёлтый фосфор необычайно химически активен, самовозгорается на воз- духе (жёлтый фосфор хранят обычно под во- дой) 4Р ч- 5О2 = 2Р„О5, непосредственно со- единяется с галоидами (даже при низкой тем- пературе) 2Р-f ЗС12 = 2РС13, с металлами и т. д.С водородом фосфор образует несколько соединений: газообразный фосфористый водо- род PHS, жидкий фосфористый водород Р2Н4 и твёрдый фосфористый водород Р4Н2. По- следние два соединения самовозгораются на воздухе. РН3, называющийся также фосфлном, является весьма ядовитым. Фосфин образует соединения типа РН4С1 (хлористый фосфоний), не являющиеся электролитами; с кислородом Мышьяк As (Arsenicum). Порядковый но- мер 33, атомный вес 74,91. Мышьяк предста- вляет собой кристаллическое вещество, обла- дающее тусклым металлическим блеском и значительной электропроводностью. При на- гревании возгоняется, образуя пары с четырёх- атомными молекулами As4. Под давлением 36 am он плавится при * = 814°, ^eov = 614°. Плотность мышьяка 5,73. При быстрой конденсации паров мышьяка образуется неметаллическая форма жёлтого цвета. Известны и другие аллотропиче- ские формы мышьяка — бурый и серый мышьяк. По химическим свойствам мышьяк является металлоидом; при обыкновенной температуре не изменяется на воздухе, но при нагревании окисляется в трёхокись А?2О3. Мышьяк не- посредственно соединяется с галоидами, обра- зуя, например, AsCl3. При действии на мышьяк или его соединения водородом в момент вы- деления получается арсин — мышьяковистый
ГЛ. III] НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 357 Свойства некоторых соединений мышьяка Таблица 29 Название Мышьяк двусернистый (ре- альгар). . .......... Мышьяк трёхсернистый (аурипигмент). ....... Мышьяк пятисернистый . , Ортомышьяковая кислота . Мегамышьяковая кислота . Мышьяковистый водород (арсин) ............ Мышьяковистый ангидрид . Мышьяковый ангидрид . . . Формула As2S., As2S3 As2S, HjAsO, • '/aHjO HAsO3 AsH, AsaO3 As2O5 Моле- куляр- ный вес 214,06 246,13 310,27 I51,0 123,97 77,98 197,92 229,92 Цчет; кристалли- ческая система Кр. V Жёлт. V Жёлт. Бесцв. крист. Бел. крист. Бесцв. газ Бел. I, IV Бел. ам. Плот- ность 3,51 34б — — — — 1-3.86; IV— 4.0 4,09 Темпера- тура пла- вления 320 ЗЮ — — — — 114 — Темпера- тура кипе- ния 5бз 7°7 — — -55 водород AsH3. При сплавлении с металлами мышьяк образует арсениды, например MggAso. С кислородом мышьяк даёт кислотные окислы: As2O3 и AsyOg, которым соответствуют слабые кислоты H3AsO3—мышьяковистая и H3AsO4— мышьяковая кислота. Первая из них является сильным восстановителем и как таковая исполь- зуется в химическом анализе. Соединения мышьяка весьма ядовиты. В природе мышьяк встречается в минералах: реальгар As2S2 и аурипигмент As2S3; в соединениях с металлами; FeAs2, Fe2As3, Ni2As2, CoAs2, FeSAs, CoSAs, Ag2AsS3 и др. Распространённость мышьяка в земной коре 5-10—4%. Поскольку мышьяк встречается почти во всех металлических ру- дах, он всегда, хотя бы и в очень малых коли- чествах, присутствует в металлах, часто резко влияя на физические свойства последнего, на- пример 0,001% As в меди заметно снижает её электропроводность. Мышьяк применяется для изготовления баббитов, топочной меди, мышьяковистых бронз и в дробелитейном про- изводстве. Свойства некоторых соединений мышьяка приведены в табл. 29. Сурьма Sb (Stibium). Порядковый номер 51, атомный вес 121,76. Грубокристаллический хрупкий металл с сильным блеском; 1пл = 630°, гкич = 1440°; плотность 6,62. Известны аллотро- пические формы: жёлтая неметаллическая сурь- ма и взрывчатая сурьма (получается при элек- тролитическом осаждении сурьмы из растворов галоидных солей, например SbCl3) в виде се- рого металлического порошка, взрывающаяся с огромной силой при небольшом нагревании. Металлическая сурьма не изменяется на воз- духе, но при нагревании окисляется в четырёх- окись Sb2O4; непосредственно взаимодействует с галоидами, например с хлором, образуя SbCl3; при нагревании соединяется с фосфором и серой. С водородом сурьма образует соеди- нение стибин SbH3 — сурьмянистый водород, являющийся весьма ядовитым; с кислородом сурьма соединяется, давая амфотерные окислы Sb2O3, Sb2C>4 и кислотный окисел Sb2O5, которым соответствуют амфотерные гидраты H3SbO3, H4Sb2O5 и кислоты: метасурьмяная HSbO3, пиросурьмяная H4Sb3O7-2H2O и орто- сурьмяная H3SbO4, и соответствующие соли. В природе сурьма встречается в самородном виде, но главным образом в виде соединений с серой: стибнит — сурьмяный блеск Sb2S3 и ряд других соединений. Распространённость в земной коре 5-10—5о/0. Сурьма применяется главным образом для приготовления сплавов: типографский сплав (содержит 13 — 30% Sb), британский металл E—10% Sb); баббиты (со- держат около Юо/о Sb) и ряд других. В табл. 30 приведены свойства соединений сурьмы. Висмут Bi (Bismutum). Порядковый но- мер 83, атомный вес 209,00. Висмут — тяжёлый хрупкий металл; /Лл = 27Г, tKun — 1450°; плот- ность 9,8. По химическим свойствам висмут является металлом. При нагревании на воздухе окис- ляется до окиси Bi2O3; соляная кислота почти не действует на металл, но он легко раство- ряется в азотной кислоте. Висмут непосред- ственно соединяется с галоидами, например Свойства некоторых соединений сурьмы Таблица 30 —————————————————————————— Название Сурьма виниокаменная (рвот- ный камень) ......... Сурьмянистый ангидрид . . Сурьма окись ....... пятиокись ..... трёхсернистая . . . пятисернистая . . . трёххлористая . . . пятихлористая . . . хлорокись ..... Сурьмянистый водород, стн- бин ........ .... Формула 8ЬО(С4Н,ОД) • VjHjO Sb,,O3 SbaO, Sb.,O- Sb^Sj Sb2S5 SbCl, SbCl5 SbOC! SbHs Моле- куляр- ный вес 333-8 291,6 307,6 323>6 339-8 404,0 228,2 299,1 J73.3 124,8 Цвет; кристалли- ческая система Бесцв. IV Бел. I и IV Бел. Бел. -жёлт. Ор. или кр. ам., чёрн. IV Орапж. ам. Бесцв. IV Бесцв. жндк. Бел. Ilia или V Бесцв. газооб. Плот- ность 2,6о 5,зо; 5.6? 7.5 5-2 4,65 З.об 2-33 (жидк.) 2,26 Темпера- тура плав- ления — 656 — — 548 — 73-2 4.о — — Темпера- тура кипе- ния — — — — — — 2IQ IO2 _ ~ J7
358 химия [РАЗД. I Свойства некоторых соединений висмута Таблица 3J Название Висмут основной азотно- кислый .... Висмут гидроокись ..... ,, окись ........ „ сернистый ..... хлорокись ..... Формула BiO(NO.) H.O Bi(OHK " Bi2O3 Bi S? BiOCI Моле- куляр- ный вес 305,02 2OO,O2 466,0 514,31 260,46 Цвет; кристалли- ческая система Бесцв. крист. Бел. ам., желт, или бур. I, IV Чёрн. ам. IV Бесцв. II Плот- ность — 9 7.390V) 7-72 Темпера- тура пла- вления • — 86о — ~ Темпера- тура кипе- ния — — — "" хлором. Водород в момент выделения, воз- действуя на висмут, вызывает образование незначительных количеств водородистого вис- мута BiH3. С серой висмут соединяется не- посредственно, образуя Bi2S3. Известны сле- дующие окислы основного характера BiO, Bi2O3, которым соответствуют соли типа BiCl2, В1С13и гидраты—основания Bi(OHJ и Bi(OHK, и окислы BiO2, BiO3, Bi3Oi5; последний окисел обладает кислотными свойствами. В природе висмут встречается самородным и в виде соединений, например, с серой Bi2 S3— висму- товый блеск. Распространённость в земной ко- ре 1 • 10—5 од,. Металлический висмут применяет- ся для изготовления легкоплавких сплавов Розе, Вуда и др. В табл. 31 приведены свой- ства некоторых соединений висмута. Пятая группа элементов Подгруппа ванадия Ванадий V (Vanadium). Порядковый но» мер 23, атомный вес 50,95. Ванадий — серебри- сто-белый металл, более твёрдый, чем кварц; tnA = 1710", tKun = ~ 3000°; плотность 5,63. На воздухе при обычной температуре не изме- Свойства некоторых соединений ванадия Первые два являются основными окис- лами: VO2— амфотерным и V2O5—кислотным. Последнему соответствуют гидраты — вана- диевые кислоты: метаванадиевая HVO3, орто- ванадиевая H3VO4 и др., не выделенные в чистом виде; известны, однако, их соли, например NaVO3 и Na3VO4. В природе ванадий встречается только в виде соединений. Распространённость в зем- ной коре 0,02%. В чистом виде ванадий по- лучается восстановлением двуххлористого ванадия чистым сухим водородом: VC12 -f -{-Н2 = V-f-2HC1, или восстановлением окиси ванадия алюминием: V2O3 + 2А1 = 2V -+- А12О3. В промышленном масштабе получается обычно сплав ванадия с железом под названием фер- рованадия. Последний используется при полу- чении специальных сортов сталей. Свойства соединений ванадия см. в табл. 32. Ниобий Nb (Niobium); Колумбии Cb (Colum- bium). Порядковый номер 41, атомный вес 92,91. Нлобий — металл средней твёрдости, се- рого цвета, на полированных поверхностях белый и блестящий; tnjl = 1950°, tKUn ~ 3700°; плотность 8,57. Ниобий устойчив на воздухе; даже в виде опилок при накаливании не вполне окисляется. В струе хлора энергично сгорает. Таблица 32 Название Ванадий трёхокигь ...... „ пятиокись ..... „ трё'ххлористып . . . Формула V,03 V2CK VClj Молеку- лярный вес 150,0 i8a,o 157,38 Цвет; кристалли- ческая система Чёрн. крист. Жёлт. IV Светлокр. ьрист. Плотность 4,8? 3.32 3,оо Темпера- тура пла- вления 19?о 658 Темпера- тура кипения — няется; в виде порошка сгорает в кислороде ярким пламенем. В соляной и серной кисло- тах не растворяется, растворим во фтористо- водородной и азотной кислотах и вообще в кислотах в присутствии сильных окислите- Свойства некоторых соединений ниобия С серой ниобий при нагревании соединяется непосредственно. С железом ниобий даёт твёрдые растворы. В кислотах и растворах щелочей ниобий нерастворим, но растворяется в плавиковой клслоте и расплавленных щелочах Таблица 33 Название „ окись ........ Формула Nb(OHK Nb2O5 Молеку- лярный вес 178,5 2б7 Цвет; кристалли- ческая система Бел. ам. IV Плотность _ 4,47 Темпера- тура пла- вления - — Темпера- тура кипения — — лей; растворим в расплавленных едких ще- лочах. С галоидами ванадий непосредственно соединяется, образуя, например с хлором, соединения: VC12, VC!3, VC14. С кислородом ванадий даёт окислы: VO, V2O3, VO2, V2Ou. при красном калении с образованием NbCl5. В соединениях ниобий чаще всего пятивален- тен, и его окись Nb2O5 является кислотным окислом. Известны соединения четырёхвалент- ного ниобия (NbO2) и трёхвалентного ниобия
ГЛ. III] НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 359 (NbCl3). В природе ниобий встречается только в виде соединений, например в минерале колум- бите Fe(NbO3J. Распространённость в земной _ с коре 3,2 • 10 о/0. Получается ниобий восста- новлением металлическим натрием фторонио- батов натрия (калия). Сплав ниобия с желе- зом — феррониобий — используется в произ- водстве качественных сталей. Свойства неко- торых соединений ниобия см. в табл. 33. Тантал Та (Tantalum). Порядковый но- мер 73, атомный вес 180,83. Тантал—тяжёлый, серого цвета, блестящий, твёрдый, но ковкий металл; г„„ — 2850°, tvnn = 6033°; плотность 16,6. ' ИЛ rilift ' Кроме плавиковой кислоты, на металлический тантал не действуют ни кислоты, ни растворы пературе кипения). Известна аллотропическая форма газообразного кислорода — озон О3 — бесцветный газ со своеобразным запахом. По химическим свойствам кислород отно- сится к металлоидам, он непосредственно со- единяется со всеми элементами, кроме гало- идов и инертных газов. Химическая активность кислорода сильно повышается с увеличением температуры. В природе кислород встречается в свободном виде — в воздухе, где его содер- жится 20,955 объёмных процента (воздух су- хой и без углекислоты), и в связанном виде, т. е. в виде многочисленных соединений с раз- личными элементами. Распространённость кислорода в земной коре (включая воздух) 49,13%. В промышленном масштабе добывание Свойства некоторых соединений тантала 1 — ' ' ———————————————— Название Тантал гидроокись ....... , окись ........ „ фтористый дв. соль . , Формула Та(ОНK Та3О, KaTaF7 Молеку- лярный вес 266,54 392,7 Цвет; кристалли- ческая система Бел, ам. „ IV Бесцв. IV Плотность _ 8,70 — Темпера- тура пла- вления _ — — Темпера- тура кипения _ — — щелочей. При обыкновенной температуре и слабом накаливании на воздухе тантал не изменяется (покрывается лишь черно-синей побежалостью); накалённый в мелкораздро- бленном виде сгорает с ярким светом. Хлор соединяется с танталом при нагревании, а фтор — при обыкновенной температуре. При нагревании тантал соединяется с серой. Тан- тал поглощает водород, а при высокой тем- пературе азот и делается очень хрупким. Превосходные механические свойства тан- тала, наряду с его химической стойкостью, обусловили применение тантала для пригото- вления хирургических и зубоврачебных инстру- ментов. В большинстве своих соединений тантал пятивалентен: его окисел Та2О5 — ки- слотный окисел, ему соответствует танталовая кислота Н3ТаО4 с неопределённым количеством воды. Известны соли — танталаты типа Na3TaC>4 и др. Тантал даёт соединения, в которых он четырёх-, трёх- и двухвалентен (ТаС^, ТаС13, ТаС12). В природе тантал встречается толь- ко в виде соединений, например танталит Fe(TaO3J. Распространённость в земной коре 2,4 • 10 %. Тантал широко применяется в различных электрических вакуумных при- борах. Получается тантал восстановлением металлическим натрием фторотанталатов калия. Свойства соединений тантала см. в табл. 34. Протактиний Pa (Protactinium). Порядковый номер 91, атомный вес B31). Радиоактивный элемент с периодом полураспада 20000 лет. По химическим свойствам очень близок к тан- талу, его следы выделены вместе с танталом из смоляной обманки. Шестая группа элементов Подгруппа серы Кислород О (Oxygenium). Порядковый номер 8, атомный вес 16,030. Кислород — бес- цветный двухатомный газ без запаха и вкуса; tnA =—219°, гкип — —183°. Жидкий кислород светлосинего цвета; плотность 1,13 (при тем- кислорода осуществляется фракционированной перегонкой жидкого воздуха. Как жидкий, так и сжатый до высоких давлений газообраз- ный кислород в соприкосновении с органиче- скими веществами (например смазочными маслами) вызывает сильный взрыв. Жидкий и сжатый до высокого давления B00 am) кислород находит широкое применение в тех- нике. Сера S (Sulfur). Порядковый номер 16. атомный вес 32,06. Сера была известна ещё в древности. Сера существует в нескольких аллотропических формах. При обыкновенной температуре устойчивой является ромбическая сера жёлтого цвета, с плотностью 2,07. Быстро нагретая ромбическая сера плавится при 112,8°, образуя жёлтую легкоподвижную жидкость. При медленном нагревании ромбическая сера выше 96,5° переходит в другую аллотропиче- скую модификацию — моноклинную серу с плотностью 1,96 и tnjl=H9°. Расплавленная сера выше 160° становится коричневой и при дальнейшем повышении температуры гу- стеет; при 200° она имеет тёмнокоричневый цвет и вязка, как смола; выше 250° вязкость начинает убывать и при 400° сера становится легкоподвижной жидкостью, а при 444,5° кипит. При выливании сильно нагретой серы тонкой струёй в холодную воду образуется пластиче- ская аморфная сера. Своеобразные изменения в жидкой сере обязаны превращению восьми- атомной серы S8 (молекулы в виде восьмичлен- ных колец) в шестиатомную S6 (молекулы в виде неправильных цепочек). Кроме указан- ных двух аллотропических форм, известны также ещё две — перламутровая и пластинчатая. В газообразном состоянии при температуре кипения сера восьмиатомна S8, и при повыше- нии температуры происходит превращение в S6. При 1000° пары серы двухатомны S2, а при 2000° половина всего числа молекул серы диссоциирована на атомы. Сера по химическим свойствам является типичным металлоидом. При обыкновенной температуре сера химически мало активна;
360 химия (РАЗД. I Свойства некоторых соединений серы Таблица 35 Название Сера двуокись ......... . трёхокись ......... „ хлористая ......... Кислота серная ......... надсерная . . .... „ Каро . ........ Хлористый сульфурил .... Хлорсульфоновая кислота . . Сернистый водород ....... Формула SOa S03 S2C13 H2SO4 H2S207 H2S2O8 H2S05 SO2C1, S02C1OH H2S Молеку- лярный вес 64,07 8o,o7 I35,o6 98.09 178,16 194Д2 114,09 134.99 116,54 34.09 Цвет; кристалли- ческая система Бесцв. газ Бесцв. триморф. Тёмножёлт. жидк. Бесцв. III » крист. — — Бесцв. жидк. „ Бесцв. газ Плотность Жидк. 1,46 1,92 1,68 Жидк. i,8s — — — 1.67 !>79 Жидк. 0,96 Темпера- тура пла- вления -72,7 (а) + 16,8 -8о ю,49 35 — 45 —54.1 — -83 Темпера- тура кипения — 10 О 44,6 138 333 — — — 69,i —156 — 6о,а наоборот, при повышенной температуре её активность велика, и сера непосредственно со- единяется с большинством металлов, например: Fe -4- S = FeS; часто эта реакция сопрово- ждается пламенем. Сера непосредственно со- единяется с фтором, образуя SF6, с хлором, образуя S2C12, SC12; при обыкновенной темпе- ратуре соединяется с фосфором, образуя ряд соединений, самовозгорающихся на воздухе. Жидкая сера соединяется с водородом, образуя сероводород H2S; в водном растворе послед- ний является слабой кислотой. На воздухе сера горит, образуя сернистый газ SO2, являю- щийся ангидридом сернистой кислоты H2SO3 — слабой кислоты, известной только в водном растворе. Соли этой кислоты — сульфиты — широко используются в технике. С кислородом сера, кроме того, образует окислы SO, S2O3, SO3, S2O7. Трёхокись серы — серный ангидрид SO3 — является ангидридом серной кислоты H2SO4, сильной кислоты, известной в чистом виде и являющейся тяжёлой маслянистой жид- костью, обладающей сильно выраженной гигроскопичностью, почему она и используется часто как водоотнимающее средство; серная кислота вызывает сильные ожоги на коже че- ловека. Серная кислота — важнейший продукт тяжёлой химической промышленности. Её соли — сульфаты — широко распространены в природе (например гипс CaSO4-2H2O) и на- ходят широкое применение в технике. Семи- окись серы S2O7 — перекисное соединение, является ангидридом динадсерной кислоты H2S2O8, соли которой — персульфаты — нахо- дят широкое применение. В технике исполь- зуются соли не существующих в свободном виде кислот: серноватистой H2S2O3 — гипо- сульфит Na2S2O3-5H2O (в фотографии и т. д.), гидросернистой кислоты H2S2O4 — гидросуль- фит натрия Na2S2O4. Пиросерная кислота H2S2O7. Её раствор в серной кислоте назы- вается олеумом, если содержание свободного SO3 больше 200/0, ибо H2S2O7 = Н2ЬО4 + -f- SO3. Известны соли тиосерных кислот типа Ка25„О6, где п = 2, 3, 4, 5, 6. Сера широко распространена в природе как в самородном виде, так и в виде солей сероводорода — сульфидов, например, PbS — свинцовый блеск, ZnS—цинковый блеск и т. д.; солей серной кислоты CaSCv2H2O — гипс и др. Сера входит в состав молекул белков. Распространённость серы в земной коре 0.1<У0. В табл. 35 приведены свойства некоторых соединений серы. Селен Se (Selenium). Порядковый номер 34, атомный вес 78,96. Для селена известно не- сколько аллотропических форм. Стекловидный селен получается при отвердевании жидкого селена и представляет чёрную массу со сте- кловидным изломом. При нагревании выше 100° стекловидный селен быстро превращает- ся в серый кристаллический селен. Последний обладает заметной фотопроводимостью и легко проявляет фотоэффект. Оба эти свойства обусловливают его применение в электрических приборах. Кристаллический селен, являясь полупроводником, проявляет униполярность, будучи помещён между двумя дисками, сделан- ными из разных металлов, что используется для изготовления сухих выпрямителей. Кри- сталлический селен весьма хрупок; гпл = 220°, tKan = 688°; плотность 4,8. Жидкий селен пред- ставляет собой чёрную, непрозрачную, очень вязкую жидкость. Помимо указанных форм, селен обнаруживает способность давать и другие аллотропические видоизменения. В химическом отношении селен является металлоидом; при обычной температуре хими- чески мало активен. Селен соединяется с га- лоидами, а при нагревании — с металлами, например с цинком, железом и др.; сгорает в кислороде, образуя селенистый ангидрид SeO2; последний с озоном даёт селеновый ангидрид SeO3. Оба окисла кислотны, им со- ответствуют селенистая H2SeO3 и селеновая H2SeO4 кислоты; с водородом селен даёт соединение — селенистый водород H2Se — весьма дурно пахнущее газообразное соедине- ние, в водном растворе обнаруживающее свой- ство слабой кислоты. В природе селен рас- сеян и встречается в небольших количествах в виде селенидов железа, меди и т. п. в со- ответствующих сульфидных рудах. Распространённость в земной коре8-10~5 /0' В последнее время чистый селен применяется для приготовления фотоэлементов и сухих вы- прямителей. Добывается селен из шлама свинцовых камер сернокислотного произ- водства или из шлама медных электролити- ческих ванн. Свойства некоторых соединений селена приведены в табл. 36.
ГЛ. Ill] НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 361 Свойства некоторых соединений селена Таблица 36 Название Селен хлористый ........ „ четырё'ххлористш! . . . Селенистый ангидрид ..... водород ..... Селенистая кислота ...... Селеновая „ ...... Формула Se2Cl3 SeCl4 SeOa H2Se HaSeO3 HaSeO4 Молеку- лярный вес 229,32 221,04 111,2 8l,22 129,22 145,22 Цвет; кристалли- ческая система Коричн.-жёлт. жидк. Бел. крист. Бел. V Бесцв. газ HI Бесцв. Плотность 2.QI 3.95 Жидк. 2,12 3,со 2.95 Темпера- тура пла- вления _ /34° N (давл.) -64 _ 58 Темпера- тура кипения _ — - 4^ _ — Теллур Te(Tellurium). Порядковый номер52, атомный вес 127,61. Кристаллизуется в виде хрупких гексагонально-ромбоэдрических кри- сталлов серебряно-белого цвета с металличе- ским блеском; 1пл — 452°, tKun = 1087°; плотность 6,24 В химическом отношении теллур являет- ся металлоидом; химическая активность его незначительна; по типу химических соединений аналогичен селену. В природе теллур встре- чается в свободном виде, но чаще всего в со- единениях с металлами, например: Bi2Te3, AuTe2 и т. д. Распространённость в земной коре ЫО—6 °/0. Теллур и его соединения большого практического значения не имеют. Полоний Ро (Polonium). Порядковый но- мер 84, атомный вес 210, радиоактивный элемент с периодом полураспада 136 дней. В чистом виде не выделен. Шестая группа элементов Подгруппа хрома Хром Сг (Chromium). Порядковый номер 24, атомный вес 52,01. Хром представляет собой белый, блестящий, твёрдый, хрупкий металл; гпл= 1550°, tKUn =2480°; плотность 7,14. При обыкновенной температуре хром в химическом отношении весьма стоек; он не окисляется на хромовая кислота Н2СгО4. Гидрат окиси хрома Сг(ОНK легко растворяется в кислотах с образованием солей типа СгС13 и в растворах щелочей с образованием солей — хромитов типа Сг(ОК)з- Соли хромовой кислоты широко известны, например: Na2CrO4, PbCrO4 и др.; они переходят в кислой среде в соли двухро- мовой кислоты типа Na2Cr2O7 — двухромово- кислый натрий. Соли трёхвалентного хрома образуют многочисленные комплексные соединения типа [Cr(NH8N] C13 — гекса- аммиакат хлорного хрома. В природе хром встречается только в виде соединений, напри- мер: хромистый железняк (хромит железа) Fe(CrO2J, крокоит РЬСгО4 и др. Распростра- нённость хрома в земной коре 0,03%. Металли- ческий хром получается алюминкотермически, т. е. восстановлением окиси хрома металличе- ским алюминием: Сг2О3 + 2А1 = 2Сг + А12О3. В технике обычно готовят в электропечах сплав железа и хрома—феррохром, который и применяется для изготовления специальных сортов стали. Хром входит в состав многих специальных сплавов—нихром и др. Соли трёх- валентного хрома, например хромовые квасцы, широко используются для дубления кожи, желатины и т. д. Соли хромовой и двухромовой кислот также широко применяются в технике. Свойства соединений хрома см. в табл. 37. Свойства некоторых соединений хрома Таблица 37 Название Хром азотнокислый ...... гидрат окиси ...... квасцы (К) ....... . (NHJ ...... окись ........... трёхокись (хромовый ангидрид) . . ...... Хлористый хромил ...... Формула Cr (NO,)* • 9НаО Сг (ОНK CrK (SO,K • 12Н2О CrNH4(SO4yi2HaO Сга03 Сг03 Cra (SOJ, • 18Н3О CrCI, СгО2С12 Молеку- лярный вес 4ООД2 103,04 499,4 478.3 152>° IOO.OI 716,4 158,4 154.93 Цвет; кристалли- ческая система Фиол. V * ам. I Фиол. Зел. Ill Кр. IV Фиол. I Фиол. крист. Чёрн.-кр. жидк. Плот- ность _ — 1,84 1,?2 5.21 2,70 г,86 2,92 1,92 Темпера- тура пла- вления Зб,5 — 89 94 2140 196 — — -96,5 Темпера- тура кипения _ — — — — — — — и6,7 воздухе; при нагревании лишь тускнеет на по- верхности; однако сгорает в кислороде и не- посредственно соединяется с галоидами, серой, азотом, углеродом, кремнием, бором. В соляной и серной кислотах растворим, но нерастворим в азотной кислоте. Обработка хрома азотной кислотой делает его пассивным, т. е. он пе- рестает растворяться в разбавленной соляной кислоте. С кислородом хром образует основной окисел СгО, которому соответствует основание Сг(ОНJ, амфотерный окисел Сг2О3, которому соответствует амфотерный гидрат Сг(ОНK, и .кислотный окисел СгО3, которому соответствует Молибден Mo (Molybdaenum). Порядковый номер 42, атомный вес 95,95. В виде порошка молибден имеет тёмную матово-серую окраску; компактный же металл—серебристо-белый и блестящий. При высокой температуре куётся и сваривается; 1пл— 2620°, ^цл=4800°; плот- ность 10,2. При обыкновенной температуре молибден устойчив по отношению к воздуху; однако при накаливании даже компактный металл довольно быстро окисляется до трёх- окиси МоО3. При повышенной температуре реагирует с хлором (образуя МоС15), бромом, углеродом (образуя карбид), окисью угле-
362 химия [РАЗД. I Свойства некоторых соединений молибдена Таблица 38 Название Молибден гидроокись .... Молибденовая кислота .... Молибден окись ....... „ сернистый (молиб- деновый блеск). . . ...... Фосфорномолибденово- кислый аммоний ......... Формула МоО(ОН), МоО2 НаМоО4 • Н,О МоО3 MoS» (NH4)PO,X X 12МоО3 • 6Н,О Молеку- лярный вес 163,02 128,ОО 183,03 144.0Э i6o,i4 1985,26 Цвет; кристалли- ческая система Светлобур. ам. Коричн. V Жёлт. V Бел. IV Чёрн. III Жёлт. Плот- ность 4 -52 3<12 4,6 4.7 — Темпера- тура плавления _ — _ 795 и85 — Темпера- тура кипения __ — — — — — рода (образуя гексакарбонил Мо(СОH). Раз- бавленные кислоты слабо действуют на молиб- ден, так же как и концентрированная соля- ная кислота; азотная же кислота действует на него сильнее. Окислители вызывают у молиб- дена явление пассивности. С кислородом молиб- ден даёт следующие окислы: МоО3, Мо2О5, МоО2, Мо2О3. Трёхокись молибдена МоО3 является кислотным окислом; ему соответ- ствует молибденовая кислота Н2МоО4, соли которой, молибдаты, широко известны. В при- роде молибден встречается в виде соединений; MoS2 — молибденовый блеск, РЬМоО4, СаМоО4, СоМоО4 и др. Распространённость в земной коре 1 • 10~3%. Чистый молибден получается в виде порошка восстановлением трёхокиси водородом: MoO3-f 3H2=Mo-f ЗН2О. Спрессо- выванием порошка получают пластинки, ко- торые подвергаются нагреванию током до спекания, и таким образом образуются пла- стинки компактного металла. Молибден при- меняется для изготовления специальных сталей, для чего используется сплав молибдена с же- лезом—ферромолибден, получаемый в электро- печах, минуя операцию выделения чистого молибдена. Сзойства соединений молибдена см. в табл. 38. Вольфрам W (Wolfmmium). Порядковый номер 74, атомный вес 183,92. Порошок воль- фрама — светлосерый; компактный металл — белый и блестящий; tnjl — 3370°, tKttn ^ri 5920°; плотность 19,3. Вольфрам очень устойчив по отношению к кислотам: на компактный металл концентрированная азотная кислота действует вгстны. Двуокись вольфрама — безразличный окисел. С углеродом вольфрам образует кар- биды WC и W2C, не уступающие алмазу по твёрдости. В природе вольфрам встречается только в виде соединений: FeWO4 — вольфра- мит; CaWO4 — шеелит и др. Распространён- ность в земной коре 9-10"~4%. Порошок воль- фрама получают восстановлением трёхокиси WO3 водородом: WO3 + ЗН2 = W -4- ЗН2О. Компактный металл получают прессованием порошка в палочки и последующим спеканием их электрическим током в атмосфере водо- рода. Вольфрам используется для электри- ческих вакуумных приборов и входит в состав ценных по свойствам специальных сталей. При производстве последних используется сплав с железом — ферровольфрам,—содержа- щий до 80% вольфрама, получаемый в элек- тропечах, минуя операцию выделения чистого вольфрама. Свойства соединений вольфрама см. в табл. 39. Уран U (Uranium). Порядковый номер 92, атомный вес 238,07. Уран —серебристо-белый, не очень твёрдый металл; 1пл = 1150° *; плот- ность 18,7. Уран даже при умеренном нагре- вании на воздухе сгорает с разбрызгиванием искр в закись-окись урана и3Оз. Легко со- единяется с галоидами, при 5ЭО° соединяется с серой и при 1000' с азотом. В разбавленных кислотах уран легко растворим с выделением водорода. С кислородом уран образует основ- ной окисел UO2 и амфотерный окисел UO3. В природе уран встречается только в виде соединений, например и3О3, носящим назва- Свойства некоторых соединений вольфрама Таблица 39 Название Вольфрам двуокись ..... „ трехокись .... „ сернистый .... „ карбид .... . . " Формула WO, WO. W2C we Молеку- лярный вес 2l6,0 232,0 248,14 379.85 195.93 Цвет; кристалли- ческая система Буо. I Жёлт. ам. или IV Сер. чёрн. крлст. Зел. порошок Сэр. Плотность 12, Т Т 7-5 i6,o5 15-7 Темпера- тура плавления _ 1473 — 23 77 -111 Темпера- тура кипения _ — — ~6эоо ~5оээ только на поверхность. При обыкновенной температуре устойчив по отношению к воз- духу; при нагревании окисляется в трехокись WO3. Фтор реагирует с вольфрамом при обыкновенной температуре, а хлор — лишь при температуре красного каления. С кисло- родом вольфрам даёт окислы WO3 и WO2. Первый из них, трехокись WO3, является кислотным окислом; ему соответствует воль- фрамовая кислота H2WO4, не существующая в чистом виде, но соли которой широко из- ние урановой смолкя. Распространённость урана в земной коре 4-10~4%. Уран радио- активный элемент с периодом полураспада 4,5-109 лет. Металлический уран в настоящее время имеет большое практическое значение как источник для получения изотопа с атомным * tnjt — 1150" приведена Смитом в книге „ Атомная энергия для военных целей". Однако все справочные ру- ководства указывают на (ПА > 1850° (D^ Merit. J. anj Dane H. Uranium and Atomic power A945), стр. 117).
ГЛ. HI] НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 363 Свойства некоторых соединений урана Таблица 40 Название Уран двуокись . . . „ трёхокись . . . „ закись-окись . Уранил азотнокис- лый. ........... Формула UOo UO, и3оя UO, (NO3J • 6Н„0 Молеку- лярный вес 270,2 286,2 842.6 5°2-3i Цвет; кристалли- ческая система Кор.-чё'рн. или краен. I Жёлт. -краен. Серо-зел. (до чёрн.) Жёлт, крист. Плотность Ю.75 6,0 8,2 2,8l Темпера- тура плавления 21 76 - — 59. 5 Темпера- тура кипения _ — — весом 235 U235 и нового элемента плутония Ри, из которых сделаны атомные бомбы, сброшенные на гг. Хиросима и Нагасаки. Чистый уран получается электролизом его расплавленных солей. Некоторые соединения урана используются в фотографии. В послед- нее время, в связи с установлением деления атомных ядер урана на крупные осколки при бомбардировке урана нейтронами, откры- ваются перспективы практического использо- вания внутриядерной энергии атомов урана. В табл. 40 приведены свойства некоторых соединений урана. Нептуний Np. Радиоактивный элемент с порядковым номером 93 и с атомным весом — 239, образующийся при бомбардировке ура- на-238 медленными нейтронами. Нептуний — промежуточный элемент при получении плу- тония. Период полураспада 2,3 дня C-распад). В природе не встречается и является искус- ственно радиоактивным элементом. По хими- ческим свойствам напоминает уран почему его. вероятно, следует поместить в клетку перио- дической системы вместе с ураном. Непту- ний— первый из трансуранов и его можно назвать уранидом *. Плутоний Ри. Химический элемент с поряд- ковым номером 94; известны изотопы с атом- ными весами 238 [радиоактивный изотоп с периодом полураспада 50 лет (а-распад)] и 233; последний получается при радиоактивном распаде нептуния и является конечным продук- том при бомбардировке обычного урана мед- ленными нейтронами. В природе не встречается и является искусственно приготовленным трансураном. Плутоний обнаруживает в своих соединениях валентности 3, 4, 5 и 6 и по свойствам напоминает уран, почему его следует поместить в клетку периодической системы вместе с ураном. Плутоний второй из транс- уранов и его можно назвать уранидом. Из плутония была сделана атомная бомба, сбро- шенная на Нагасаки. Плутоний, как и уран-235, обладает способностью к делению своих ядер под действием нейтронов *. * В связи с гипотезой Сиборга уран, нептуний и плутоний возможно следует считать „акгинидами". Седьмая группа элементов Подгруппа хлора Фтор F (Fluorum). Порядковый номер 9, атомный вес 19,000. При обычной температуре фтор — светложёлтый двухатомный (F2) газ с весьма резким раздражающим запахом; tnjl = —223", tKun ——187,0°. Фтор является наиболее ярко выраженным металлоидом. В свободном виде фтор необычайно химически активен. Он соединяется непосредственно с~ всеми металлами и металлоидами, за исклю- чением кислорода и азота; сера и органиче- ские вещества, как спирт, бензол, эфир и др., загораются в атмосфере фтора. С водородом и водой фтор реагирует со взрывом: Н>> -\- F, = = 2HF, 2F2 + Н2О = 2HF + F2O или 3F2+ 4- ЗН2О = 6HF + О3. Фтор разрушает стекло, глину, керамиковые изделия. Получают фтор электролизом расплавленного бяфторида калия KHF2 в медном U-образном сосуде. С водо- родом фтор даёт одно соединение — HF — фтористый водород, который в газообразном состоянии частично состоит из молекул H2F2. Фтористый водород хорошо растворим в воде с образованием плавиковой кислоты; в водном растворе присутствуют главным образом мо- лекулы H2F2. Плавиковая кислота относится к несильным кислотам, и её диссоциация идёт по схеме H2F21^H' + HF2'. Плавиковая кис- лота хранится в парафиновых или резиновых сосудах, так как она разрушает стекло и кварц, SiO2 -f 3H2F2 = H2SiF6 + 2Н3О. Это обусло- вливает применение плавиковой кислоты дл i травления стекла. Получается плавиковая кислота растворением в воде фтористого во- дорода, выделяемого действием серной кис- лоты H2SC>4 на фтористый кальций CaF9: H2SO4 -f CaF2 = CaSO4 -f- 2HF. С кислородом фтор даёт соединения F2O, F2O2. В при- роде фтор встречается только в виде соеди- нений; главнейшее из них — плавиковый шпаг CaF2. Распространённость фтора в земной коре 0,080/0. Из-за своей исключительной активности фтор находит ограниченное применение и используется лишь для производства неко- торых веществ специального назначения. Свойства некоторых соединений фтора Название Фтористый водород Формула HF Молеку- лярный вес 2O.OI Цвет; кристалли- ческая система Бесцв. жидк. Плотность 0,987 Темпера- тура плавления —92,3 Темпера- тура кипения 19.5
364 химия [РАЗД. Из соединений фтора широко используются в технике плавиковая кислота и фтористый кальций, применяемый в металлургии в каче- стве флюса. В табл. 4] приведены свойства соединения фтора — фтористого водорода. Хлор Cl (Chlorum). Порядковый номер 17, атомный вес 35,457. При обыкновенной темпе- ратуре хлор жёлто-зелёный, удушающий двух- атомный газ, сравнительно легко сжижающийся; tпл = —101,1°, tKUn— — 34,7°. Хлор значительно растворим в воде, причём химически с ней взаимодействует: С12 + Н2О 5=± НС1 4- НСЮ; хлорноватистая кислота НСЮ — нестойкое на свету соединение и разлагается с выделением кислорода: 2НС1О = 2НС1 -j- O2, поэтому хлор- стая кислота НС1О2 — слабая кислота, суще- ствует лишь в водных растворах, сильный окислитель. Практического значения не имеет. Хлорноватая кислота НСЮ3 — средней силы кислота, известна в водных растворах (не выше 30%); сильный окислитель. Соль её КС1О3, называемая бертолетовой солью, нахо- дит применение в пиротехнике. Хлорная кислота НС1О4 — сильная кислота; существует в чистом виде, при нагревании взрывает; сильный окислитель. Применяется при элек- трохимической полировке металлов. Из-за большой химической активности хлор в при- роде встречается только в виде соединений, например: каменная соль NaCl, карналлит Свойства некоторых соединений хлора Таблица 42 " Название Хлор закись ......... Л двуокись .... . . . Хлорная кислота ...... Хлористый водород .... Формула С!.,О его 2 НСЮ, НС1 Молеку- лярный вес 86, Q2 67,46 ioo,47 36.46 Цвет; кристалличе- ская система Жёлт.-коричн. газ Жёлт, газ Бесцв. жидк. Бесцв. газ Плотность _ — 1.77 Жидк. Темпера- тура плавления — иб — 79 — 112 —114 Темпера- тура кипения 4- 3.8 -1-ю + 39 -85 ная вода (водный раствор хлора) выделяет кислород. Хлор химически весьма активный метал- лоид; металлы Fe, Al, Sn и др. горят в атмо- сфере хлора, например: 2Fe + ЗС12 = 2РеС13, и т. п. С водородом хлор взаимодействует со взрывом: Н2 4 С12 = 2НС1. Сера, фосфор и при повышенной температуре углерод и другие металлоиды соединяются с хлором, например, 2S -(- С12 = S2C12, и т. п.; за исключением кислорода, азота и благородных газов, все элементы непосредственно соединяются с хло- ром. В лабораторных условиях хлор полу- чается окислением соляной кислоты (водный раствор хлористого водорода) двуокисью марганца MnO2 : MnO8 + 4HC1 = С12+МпС12 + 4- 2Н2О. В промышленности используется хлор, выделяющийся при электролизе хлори- стого натрия для получения едкого натра. С водородом хлор даёт только одно соеди- нение — хлористый водород НС1, водный рас- твор которого (растворимость 42 г в 100 г раствора при давлении 1 am и 20°) называется соляной кислотой, являющейся сильной кисло- той, находящей широкое применение в тех- нике. Соляная кислота — один из важнейших продуктов тяжёлой химической промышлен- ности. Получение соляной кислоты основано на растворении в воде газообразного хлори- стого водорода, получаемого действием серной кислоты на хлористый натрий H2SO4 + 2NaCl = —Na.^SCvf 2HC1. Соли соляной кислоты — хло- риды — находят широкое применение в технике (NaCl — поваренная соль и др.). С кислородом хлор даёт соединения: закись хлора С12О, двуокись хлора С1О2, хлорный ангидрид С12О7, трёхокись С1О8, получаемые косвенным путём. Все эти окислы взрывчаты. Известны кисло- родные кислоты хлора. Хлорноватистая ки- слота НСЮ — слабая кислота, существует лишь в разбавленных водных растворах, силь- нейший окислитель; соли её называются гипо- хлоритами. В технике и военном деле при- меняется гипохлорит кальция Ca(OClJ и бе- лильная (хлорная; известь CaClOCl. Хлори- KMgCl3-6HvO, сильвин КС1 и др. Распростра- нённость хлора в земной коре 0,20/0. Свобод- ный хлор находит широкое применение в про- изводстве белильной извести, бертолетовой соли, в военнохимической промышленности, для отбеливания ткани в текстильной про- мышленности, для дезинфекции воды и т. д. Соляная кислота и её соли широко исполь- зуются в технике. Свойства некоторых соеди- нений хлора см. в табл. 42. Бром Вг (Bromum). Порядковый номер 35, атомный вес 79,916. При обыкновенной тем- пературе тяжёлая тёмнокрасная жидкость; tnjt==— 7,2°, 1кип =58,8°; плотность 3,12. В газообразном состоянии бром двухатомен. В воде несколько растворим; при 20° в литре насыщенного раствора содержится 0,21 моля Вг2; в водном растворе следует ожидать химиче- ского равновесия: Вг2 4- Н2О = НВг 4- ИВгО. В химическом отношении бром активный металлоид, непосредственно соединяется с металлами, например Al, Fe, Sn, Sb и др., образуя бромиды: 2А1 4 ЗВг2 = 2А1Вг3 и т. п., с водородом: Вг2 4- Н2 = 2НВг, образуя бромистый водород; водный раствор послед- него называется бромистоводородной кис- лотой, являющейся сильной кислотой. С кисло- родом бром образует окисел Вг2О — ангидрид бромноватистой кислоты НВгО, известной лишь в виде разбавленных водных растворов. Кроме бромноватистой кислоты, для брома установлено существование бромновагой кислоты НВг03 в виде концентрированных водных растворов. В природе бром встречается только в виде соединений с металлами, чаще всего с магнием, из которых обычно получается вытеснением хлором: MgBr2 4- C12 — MgC!2 + Br2. Распро- странённость в земной коре 0,001°/,,. Иод J (Jodum). Порядковый номер 53, атом- ный вес 126,92. При обыкновенной температуре иод образует блестящие черные кристаллы; ^ = 113°, Гкип =184°; плотность 4,94. При температуре ниже точки плавления давление паров иода сравнительно велико, и иод легко возгоняется. Иод очень мало растворим в воде
ГЛ. 111} НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 365 но хорошо растворяется в спирте, хлороформе, сероуглероде, бензине. В химическом отноше- нии иод довольно активный металлоид. Непо- средственно соединяется с металлами и с не- которыми металлоидами, например фосфором: 2P-f3J2='2PJ3;c водородом иод образует един- ственное соединение—йодистый водород HJ, при обычной температуре являющийся газообраз- ным веществом, растворяющимся в воде; этот раствор носит название иодистоводородной кислоты; она является сильной кислотой и обладает сильными восстановительными свой- ствами. С кислородом иод образует двуокись JO2 и пятиокись J2O5. Этот последний окисел широко используется при анализе газов: J2O5 -+- + SCO = J2 + 5СО2. Пятиокись иода является ангидридом йодноватой кислоты ШО3 — силь- ной кислоты, обладающей свойством сильного окислителя. В природе иод встречается в виде соли йодноватой кислоты NaJOj и в соедине- ниях с металлами; из последних соединений он получается вытеснением хлором. Распро- странённость иода в земной коре 1-10 —4 %. Иод широко применяется в медицине, в хи- мической промышленности используется для синтеза ряда органических веществ. Свойства некоторых соединений иода см. в табл. 43. Таблица 43 Свойства некоторых соединений иода Название Йодистый водород Йоднова- тая кислота Пятиокись иода ^ а ч d о е- HJ Ш03 J2Oii «ь. к 5 u ^ 3-4 ^ "S S в 127-93 175,93 333,84 s «Es <Li ~ 05 ш к со Д 0 U Бесцв. газ Бесцв. Бел. крист. л о я н о PJ С Жидк. 2,799 4,629 4,799 и о. о.* с и UJ ч Н С — 5°,8 — Разл. о. О. s S с н 2 35>7 — — Седьмая группа элементов Подгруппа марганца Марганец Мп (Manganium). Порядковый номер 25, атомный вес 54,93. Марганец по внешнему виду похож на железо, но он более твёрд. Чистый марганец — серебристо-белый металл; t пл = 1242°, t кип =2151°; плотность 7,44. Марганец легко окисляется, в особенности в том случае, если в нём содержится углерод, Свойства некоторых так как углеродистое соединение Мп3С легко вступает в реакцию с влагой воздуха: Mn.,C -f + 6Н2О = 3 Mn(OHJ2 + CH4 -t- H2; совершенно чистый марганец весьма стоек по отношению к воздуху даже при нагревании. В мелко раздробленном состоянии марганец легко оки- сляется и обнаруживает пирофорические свой- ства (самовозгорание на воздухе). В разба- вленных кислотах марганец растворяется с вы- делением водорода: Мп + 2НС1 = МпС12 + Н2. В струе хлора марганец сгорает в хлорид МпС12. При температуре выше 1200° воспла- меняется в азоте и образует нитрид Mn3Na. Непосредственно при нагревании марганец соединяется с серой (MnS), фосфором (Мп5Р2, МпР), углеродом (Мз3С), кремнием (Mn2Si, MnSi). С водородом марганец не соединяется. Чистый марганец получается алюминотермией. В технике обычно изготовляется богатый мар- ганцем сплав с железом — ферроманган G0 — 80% Мп). С кислородом марганец образует несколько окислов: закись марганца МпО — основной окисел, которому соответствует силь- ное основание Мп(ОНJ и соли типа МпС12; окись марганца Мп2О3 — основной окисел, которому соответствует слабое основание Мп(ОНK и соли главным образом в виде ком- плексных соединений; двуокись марганца МпО2, являющаяся амфотерньш окислом; соответ- ствующий гидрат неустойчив так же, как и соли типаМпС14;трёхокись марганца МпО3, являю- щаяся кислотным окислом, которому соответ- ствует марганцовистая кислота Н2МпО4, соли ко- торой известны; марганцовый ангидрид Мп2О7, которому соответствует марганцовая кислота НМпО4, известная лишь в водных растворах. Соли этой кислоты, в частности КМпО4, хорошо известны и находят широкое применение. Мп2О7 — сильный окислитель и очень непроч- ное соединение, разлагающееся при 60° со взрывом. В природе марганец встречается только в виде соединений, чаще всего с кис- лородом: пиролюзит МнО2 (чёрный порошок), гаусманит Мп3О4 и др. В СССР богатые мар- ганцевые руды имеются в Грузии и на Украине. Распространённость марганца в земной коре 0,1%. Металлический марганец не находит себе применения, сплавы же марганца очень широко используются в технике. Свойства некоторых соединений марганца приведены в табл. 44. Рений Re (Rhenium). Порядковый номер 75, атомный вес 186,31. Рений — мягкий и ковкий металл; tnjl = 3000°, t kun — 5860°; плотность 21,4 Таблица 44 соединений марганца Название Марганец гидрат закиси ..... .... Марганец гидрат двуокиси ........ Марганец двуокись . закись. . . окись . . . закись- окись (гаусманнт) . . . Ма ганец сернистый сернокислый хлористый. . семиокись. . Формула Мп (ОН)а МпО (ОН), МпО., МпО MiisOs Мп3О4 Мп 3 Мп?О4 • 7НаО MnCl, МпаО, Молеку- лярный вес 88,95 i°4.95 8о,93 7^.93 157-86 228,79 87, сю 277Л1 I97-91 221,86 Цвет; кристалли- ческая система Бел. Ilia Чёрн.-бур. ам. Сер.-чёрн. IV, II Сер. ам. или I Чёрн. II Кр.-коричн. или чёрн. 11 Жёлт. -краен. I Роз. V, IV , V Кр.-коричн. жидк. Плотность 3-26 2,58 5-°3 5,4 4-3-4-3 4-3—4,9 4,о 2,0 — Темпера- тура плавления — _ Разл. — — I/Q5 Безв. 7°° 650 —30 Темпера- тура кипения _ _ _ _. _ __ _ _ _ Взрыв, при 60Э
366 химия [РАЗД. 1 Восьмая группа элементов Триада железа Железо Fe (Ferrum). Порядковый номер 26, атомный вес 55,85. Железо известно с глу- бокой древности. Чистое железо представляет собой серый, имеющий кристаллическое строе- ние металл; injl = 1530", tKUn = 3000°; плот- ность 7,86. Известны четыре аллотропические формы: а, 0, -у и 5. а-железо (феррит) — мягкий, тягучий па- рамагнитный металл, устойчивый ниже 766°. Выше этой температуры а-железо переходит в ^-железо, что сопровождается поглощением теплоты и уменьшением объёма. Кристалличе- ская элементарная ячейка этих форм железа — центрированный куб. 3-железо устойчиво в пре- делах температуры 766° — 896°; выше по- следней температуры из g-железа образуется 7-железо, не обладающее, как и р-железо, магнитными свойствами, присущими а-железу. -/-железо обладает способностью образовывать твёрдые растворы с углеродом, не превышаю- щие 1,9% содержания последнего. -ужелез° имеет кристаллическую решётку с элементар- ной ячейкой в виде куба с центрированными гранями. Выше 1400° т-железо переходит в 5-железо, пространственная решётка которого аналогична таковой же для а- и 3-железа. При повышенной температуре железо непосред- ственно соединяется с углеродом, образуя кар- бид железа FebC, с кремнием — FeSi и Fe2Si; с фосфором—фосфид железа Fe3P. С водородом и азотом железо непосредственно не соеди- няется, хотя растворяет в себе значительное количество первого и может образовывать нитрид Fe2N. С галоидами железо соединяется, например: 2 Fe-T-3Cl2=^2FeCl3. Порошкообразное железо соединяется с окисью углерода и даёт пентакарбонил железа Fe(COM — жёлтую жидкость, разлагающуюся на свету. Железо го- рит в атмосфере кислорода: 3Fe + 2О2 = Ре3О4, растворяется в разбавленных серной, соляной Свойства некоторых соединений железа и азотной кислотах. Концентрированная азот- ная кислота пассивирует железо, т. е. сообщает ему способность не растворяться в разбавлен- ных кислотах. Железо образует окислы: за- кись FeO, окись Fe2O3, закись-окись Fe3O4 (FeO-Fe2O3). Обоим первым окислам отвечают основания Fe(OHJ и Fe(OHK; эти основания являются не сильными и соответствующие им соли, например FeSO4, Fe2 (SO4K, подвергаются в водном растворе гидролизу. Трёхвалентное и двухвалентное железо легко образует ком- плексные соединения, в которых оно проявляет координационное число 6, например: в красной кровяной соли K3Fe (CNN и в жёлтой кровяной соли K4Fe(CNN. В природе железо широко распространено и главным образом встречается в виде кислородных соединений: магнетит (магнитный железняк) Fe3O4, гематит (красный железняк) Fe^O3, лимонит (бурый железняк) Fe2O3aq; встречаются также соединения с се- рой: шфит FeS2 и др., образующие часто мощ- ные залежи. Свойства некоторых соединений железа приведены в табл. 45. Распространённость железа в земной коре 4,2%. Чистое железо получают обычно путём восстановления окиси Fe2O3 водородом. Полу- ченный таким образом порошок железа обла- дает пирофорностью, т. е. самовозгорается на воздухе. Промышленный способ получения железа основан на промежуточном получении чугуна доменным процессом с последую- щей плавкой в мартеновских печах, кон- вертере или электрических печах. Со мно- гими элементами (Cr, Ni, Co, W, Мп, V и т. п.) железо образует сплавы, имеющие огромное значение в технике. Роль железа и его спла- вов для человека неизмеримо велика. Кобальт Со (Cobaltum). Порядковый но- мер 27, атомный вес 58,94. Кобальт представляет собой блестящий металл, ковкий и очень твёр- дый; ГПЛ — 1490°, (каа = 2900°; плотность 8,9. Полученный из окиси восстановлением во- дородом кобальт обладает пирофорными Таблица 45 Название Железо азотнокис- лое ............ Железо гидрат за- киси .......... Железо гидрат окиси „ закись .... Железо закись- окись (магнетит) . . . Железо карбонил . квасцы . . „ окись. . . . „ роданистое „ сернистое. Железо сернистое (пирит) .......... Железо сернокислое (соль закиси) ...... Железо сернокислое (соль окиси). ...... Железо соль Мора „ углекислое „ углеродистое „ хлорное . . . Железосинеродисто- кислый калий ..... Железистосинероди- стокислый калий . . . Формула Fe(N03K • 9rlO Fe(OH)a Fe(OHK FeO Fe304 Fe(CO), Fe(NH4)(SO4K • 12H О Fe203 Fe(CNSK • 3H.O FeS FeS, FeSO4 • 7H2O Fe»(S04K Fe(NH4).,(?O,).2 • 6H,O FeCOa Fe,C FeCI3 K,Fe(CN). К,Ре(СК)„ Молеку- лярный нес 404,01 89,68 106,86 71,84 231.52 195.84 482,21 159-68 284,12 87,91 119.98 278,02 399.89 392, 1 6 115.84 !79.52 162,22 329.19 422,34 Цвет; кристалли- ческая система Бесцветн. V Бел. ам. или III Кр.-бур. ам. Чёрн. Чёрн. I Жёлт. жидк. Светлофиол. I Кр. ам. или Ша Чёрн.-кр. Чёрн. 111 Жёлт. I Светлозел. V, III Жёлт. IV Светлозел. V Бел. Ilia Сер. IV Сер.-чёрн. III Кр. V Жёлт. V Плотность i,68 3.4 5.7 5Дб 1,46 1,71 5-1 4-84 5.03 1,89 Зло 1.87 3.8о 7,66 2,80 1.83 J-93 Темпера- тура плавления — — — 1377 1527 — 21 — '5°5 1170—1197 — — — — — — 302 — Темпера- тура кипения — — — — 102,9 — — — — — — — — — . — — — ~~
ГЛ. Ill] НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 367 свойствами — самовозгорается на воздухе. В виде массивного куска металл окисляется очень медленно, но при высокой температуре сгорает "до закись-окиси Со3О4. Металл мед- ленно растворяется в разбавленных серной и соляной кислотах и значительно быстрее в азотной кислоте. Концентрированная азотная кислота пассивирует кобальт. Металлический кобальт непосредственно соединяется при на- гревании с галоидами, серой, мышьяком, крем- нием и т. д. С кислородом кобальт образует основные окислы СоО и Со2О3, а также окислы Со3О4 и СоО2. Первым двум соответствуют основания Со(ОНJ и Со(ОНK и соли типа Co(NOaJ; соли же трёхвалентного кобальта неустойчивы. СоО3 является кислотным окис- лом, ибо ему отвечают соединения типа MgCoO3 (кобальтовокислый магний).Двух- итрёхвалент- ный кобальт образует множество комплекс- ных соединений с координационным числом 6. В природе кобальт встречается в виде со- единений: кобальтин CoSAs, шмальтин CoAs2. Распространённость в земной коре 0,0020/0. Кобальт входит в состав многих специальных сплавов и сталей. Чистый кобальт получают электролитическим путем. В табл. 46 приве- дены свойства некоторых соединений кобальта. ряться. Благодаря малой химической актив- ности никеля по отношению к воздуху, по- верхности меди и железа часто никелируют, т. е. покрывают тонким слоем никеля для пре- дупреждения коррозии. Нагретый тонкоизмель- чённый никель соединяется с хлором (NiCIo), бромом, серой (NiS), мышьяком (NiAs, NiAs,,, Ni6As2), сурьмой (NiSb, Ni6Sb2) и фосфором; с последним образуются соединения: Ni2P, Ni5P2, Ni8P. При нагревании с алюминием до 1300° никель образует интерметаллические соединения NiAl2, NiAl3. Порошкообразный никель соединяется с окисью углерода и даёт тетракарбонил никеля Ni(COL. С кислородом никель образует основные окислы: закись никеля NiO и окись никеля Ni2O3. Этим окислам соответствуют основания Ni(OHJ и Ni(OHK. Однако известны соли лишь двух- валентного никеля типа NiCl2; соли трёхва- лентного никеля совершенно неустойчивы. Кроме указанных, никель образует окисел NiO2) который является весьма неустойчивых! и слабо кислотным окислом. Никель образует много комплексных соединений, в которых проявляет координационное число 6. В при- роде никель встречается главным образом в виде соединений: миллерит NiS, купферникель Свойства некоторых соединений кобальта Таблица 46 Название Кобальт азотнокислый . . . гидрат закиси . . . „ окиси . . . „ закись-окиси закись ....... закись-окись .... окись ....... сернистый ..... сернокислый .... хлористый ..... Формула Со(КО3% • 6Н2О Со(ОШ2 Со(ОНK Со3О4 • 3HSO СоО Со304 Со.,О3 CoS CoSO4 • 7Н2О СоС12 • 6Н2О Молеку- лярный вес 291,08 92,99 109,99 294,96 74,97 240,91 i65,94 91,04 281,15 237-99 Цвет; кристалли- ческая система Кр. V Кр. или фиол. IV Кор. „ Сер.-зел. или кор. I Чёрн. ам. или сер. I Кор. Чёрн. ам. или Ilia Кр. IV, V Плот- ность 1,87 3,6о — — 6,3 6,073 5,i8 5-45 1-930 1,84 Температу- ра плавле- ния — — — !Р35 — >1100 — — Темпе- ратура кипения _ — — — — — — — — — Никель Ni (Niccolum). Порядковый номер 28, атомный вес 58,69. Никель — металл сталь- ного серого цвета, легко поддающийся поли- ровке; ГПЛ = 1452', tKun = 2900°; плотность 8,9. Никель очень устойчив на воздухе, однако порошкообразный никель, полученный восста- новлением окиси водородом, пирофорен, т. е. самовозгорается на воздухе; при нагревании в кислороде никелевая проволока сгорает. В разбавленных кислотах металл растворяется медленно; концентрированная азотная кислота пассивирует поверхность металла, т. е. в раз- бавленных кислотах он перестает раство- Свойства некоторых соединений никеля NiAs и др. Распространённость в земной коре 0,02%. При получении никеля из руды при- ходится предварительно отделять его от же- леза, потом от меди и лишь затем выделять металл путём восстановления. Чистый никель получается электролитическим путём. Способ Монда получения никеля основан на образо- вании тетракарбонила Ni(COL и его разложе- нии. Никель используется для гальванического покрытия им металлических изделий, пригото- вления сплавов (нейзильбер, константан и дру- гие специальные стали) и т. д. В табл. 47 приве- дены свойства некоторых соединений кобальта. Таблица 47 Название Никель азотнокислый . . . гидрат закиси . . . гидрат окиси . . . диметилглиоксим . закись ....... карбонил ..... окись ....... сернистый ..... сернокислый .... хлористый ..... Формула Ni(NO3J-6H2O Ni(OH)a Ni(OHK Ni[(CH3J (CNO), H], NiO Ni(COL NiaO3 NiS NiSO4 • 7H..O NiCla Молеку- лярный вес 290,79 92,7 109,70 288,8 74,68 170,68 165,36 9°,75 280,86 129,60 Цвет; кристалли- ческая система Зел. V Зел. ам. Чёрн. ам. Кр. иглы Сер. I Бесцв. жидк. Чёрн. ам. Чёрн. ам. или Ilia Зел. IV, V Жёлт, крист. Плот- ность 2,05 4,i — 7.45 i,32 4,83 5.2 1,98 2,56 Температу- ра плавле- ния _ — — — — —25 797 — Темпе- ратура кипения — — — — 43 — — —
368 химия [РАЗД.! Восьмая группа элементов Платиновые металлы К платиновым металлам относятся элементы: рутений Ru (Ruthenium); родий Rh (Rhodium); палладий Pd (Palladium); осмий Os (Osmium); иридий Ir (Iridium); платина Pt (Platinum). Платиновые металлы очень устойчивы в от- ношении воздействия на них химических ре- [ Порядковый номер . . . Атомный вес ...... Плотность ....... Температура плавления Температура кипения . Распространённость в земной коре в % .... Ru 44 101,7 12,2 2-150° 2733° - 6 5-ю Rh 45 102,91 Т2,44 1966° 4500° —6 1-10 Pd 46 106,7 12,0 1555° 3980° — 6 5-ю Os 76 190,2 22,48 2700° 5493° 5 • ю Ir 77 I93,i 22,4 24ОО0 4900° —— 6 I • 10 Pt 78 195-23 21.45 1773° 43390 —6 5.10 данных исходных веществ получаются продукты реакции; 2) учение о катализе, т. е. явлении изменения скорости реакции благодаря присутствию в реакционной смеси веществ, количество которых не изменяется при протекании реакции; 3) учение о скорости и порядке реакции. Растворы. Этот отдел посвящён изучению систем, состоящих, по крайней мере, из двух веществ, причём одно из них может рассматриваться распределённым в другом веществе в виде частиц, линейный размер ко- торых не превышает 1 тмк — 10~7 см. Существенными частями этого отдела являются: 1) теория растворов неэлектролитов; 2) теория растворов электролитов. Электрохимия. Этот отдел "освя- щён изучению явлений, возникающих в растворах электролитов при сведе- нии внутрь их электрического по- ля, явлений электролиза и возник- новения электродвижущей силы за счёт протекания химической реакции. Существенными частями этого отдела являются: 1) учение об электропро- водности растворов; 2) учение о' галь- ванических цепях. Фотохимия. Этот отдел посвящён изучению химических реакций, проте- кание которых обусловлено воздей- ствием света. Химические свойства платиновых элементов Губчатый металл нагрев, в кислороде Губчатый металл нагрев, в хлоре . . Горячая HNOj . Царская водка (НС1 +HNO,) . . . Сплавление с КОН и KNO3 . . . Сплавление с KHSCX ...... Ru RuO3 при 700— 1200" KjRuCl, в при- сутствии КС1 Нераствор. H,RuCl5 KaRuO4 Нераствор. Rh Rh2O3 медлен- но ниже 1150° RhCl3 Нераствор. Медленно H3RtiCle RnO3 KRli(SO4)a Pd PdO медленно при 700° PdCL, Медленно Pd (N03)a H3PdCl, PdO PdSO, Os Os04 при 200° OsCl4 при 700° Нераствор. OsO, K,,OsO4 Нераствор. Ir 1гО2 медленно при 1050° K2IrCl.5 в при- сутствии KC1 Нераствор. Очень медлен- но На1гС1„ Ir303 ' Ira(S04)s Pi PtO медленно при 450° PtCI, при 360° Нераствор. H2PtCl9 K2PtO, Основной сульфат активов, в том числе и кислот (табл. 48 и табл. 49). Практическое применение имеет платина для выделки химической аппаратуры (тигли, перегоночные кубы и т. д.), в качестве ката- лизатора, при изготовлении электроизмери- тельных и электронагревательных приборов; родий и иридий — для изготовления термопар; последний, в силу его твердости и большого сопротивления износу, — для наконечников вечных перьев; палладий применяется в юве- лирном деле и в качестве катализатора. Числовые значения термодинамических функций Числовые значения энтальпии г I JT КПЛ /—- \ CndT ъ г-ат изобарного потенциала Ф—Ф0 = г-ат ФИЗИЧЕСКАЯ (ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ) ХИМИЯ и энтропии 5—S0= f -?- df в - <J I Z' кал ОТДЕЛЫ ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ Агрегатное состояние вещества. Этот отдел посвя- щён изучению газообразного, жидкого и твёрдого состоя- ний как с точки зрения феноменологических законов, управляющих особенностями, свойственными каждому состоянию, так и с точки зрения молекулярно-атомисти- ческого строения вещества. Здесь в первую очередь используются методы статистической физики. Химическая термодинамика. Этот отдел посвящён изучению химических явлений (реакций, равновесий) при помощи основных законов термодинамики. Строение вещества. Этот отдел посвящён изучению атомов и молекул как сложных систем, построенных из атомных ядер и электронов, при помощи методов кван- товой механики. Существенными частями подобного изу- чения являются: 1) учение о химической валентности я природ^ тех сил, коими обусловливается образование молекул из атомов или других молекул; 2) учение о строении молекул и о свойствах веществ, обусловленных той или иной структурой (таутомерия, полярность, ди- электрические свойства и т. п.) молекул. Химическая кинетика. Этот отдел посвящён изуче- нию протекания химических процессов во времени. Су- щественными частями этого отдела являются: 1) учение о .механизме" реакция, т. е. выявление тех элементар- ных молекулярных процессов, в результате которых из а также значения с0 и атом-град ' Ф—Ф0 в — кал р " Г " г-атом-град для некоторых элементов в конденсированном состоянии приведены в табл. 50. Таблица 50 Т ю 5° 100 Г5° 2ОО 250 Зоо 400 5«э боо ср 0,01 о, or З.оо 4.20 4.90 5.40 5.70 6,01 6,31 6,60 /-/о Ал 0,02 12,2 117 301 5^9 789 io68 1054 2271 2916 Ф — Ф0 Т ИЭ5ШНИЙ о,ооо о.оЗо 0,523 1,10 1,83 2-47 3,°9 4,2О 5-17 6,оз Ф-Фо о.ооо 3.99 5=3 174 366 619 927 1680 2584 3616 S-S0 0,002 0,023 1,69 3,i7 4-48 5.63 6,65 8,34 9-71 10,89
ГЛ. Ill) ФИЗИЧЕСКАЯ (ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ) ХИМИЯ 369 Продолжение табл. 50 Продолжение табл. 50 г ю 5° zoo ISO 200 250 300 400 500 боо 10 So IOO 1 *5° 2ОО 250 Зоо 4оо 5оо боо 10 50 100 150 20О 250 Зоо 400 5оо 594 (ТВ.) 594 (ж.) ю 50 IOO 15° 200 250 Зоо 336,6 336,6 (ж.) 10 50 IOO 150 20О 250 Зоо 4ОО боо" ю 5° 100 Г5° 200 250 goo 4оо 5оо боо IOOO СР о, но 3,45 5-09 5.6? 5.94 6,об 6,12 6,23 6,34 6,46 0,00 0,65 2,6l 4,4 б," 5.76 6,19 6,60 6,80 7,00 0,215 3,90 5.32 5,73 5,93 6,08 6,20 6,43 6,67 6,94 7.50 0,46 5.01 5,89 6,22 6,48 6,75 7,02 7-23 7.50 0,044 2,54 4.65 5,49 5,91 6.15 6,31 6,62 6,94 7,21 0,00 1,41 3.8о 4,75 5.30 5,67 5,84 6,09 6,31 6,44 6,98 /- 'о 3 о, 27 69,9 292 5б4 855 1156 1460 2078 2707 3347 Ж О,О1 8,04 I7'7 26l 496 7°9 1069 1716 2386 3077 К о,53 87.6 326 бо3 895 ноб !5°3 2Т35 2789 3424 49°8 Ь 1,2 132 4ю 714 103° 1357 1706 1967 2542 Ка O.IIO 44.2? 233,8 490,4 776,3 1078 1390 2036 2714 3423 Л 1 0,039 2О,2 *58 3?6 628 9°3 i787 2408 3045 5729 Ф-Фо f олото 0,009 0,697 2,19 3,55 4.71 5,7° 6,57 8,02 9<2О 10,20 елезо о.ооо 0,053 о.збо 0,878 1,48 2,Ю 2,71 3,84 4,85 5,75 1ДМИЙ o,oi8 0,985 2,73 4,21 5,44 6,47 7,37 8,85 10,06 11,04 11,04 Салий 0,039 1,75 4.12 5,95 7-35 8,52 9-55 10,22 10,22 льций о,оо4 0,369 1,46 2,6о з.бз 4,54 5>3б 6.76 7.93 8,95 1едь o,ooi 0,147 0,789 1,62 2,43 3,i8 3,87 5-09 6,13 7-°3 9,79 Ф-Фо о.од 34,9 219 533 942 Н25 197 1 3208 4&оо 6l2O 0,003 2,64 36,0 132 297 526 812 1535 2426 3452 0,176 49,2 273 631 1087 1618 2210 3541 5031 6558 6558 о,39 87,5 412 893 1470 2132 2865 3440 3440 0,037 18,45 >-ю 146,1 389,7 725,6 1136 1бо8 2703 3966 5368 0,013 7.3б 78,9 242 486 796 1161 2035 3063 4217 9792 5-50 0,036 2,1О 5,12 7-31 8,99 ю,33 п,44 13,22 14, 6i 15,78 0,07 2,74 5,99 8,24 9-91 11,25 12,38 14,18 15,63 16,80 19,3 0,159 4,39 8,22 10,71 12,50 13,95 15,24 16,06 17,77 0,015 1,25 3,80 5.87 7.51 8,85 9-99 11.85 13.36 14,66 0,005 0,551 2,37 4-13 5,57 Z ' 6,79 7-84 9,5б 10,94 12,10 15.52 Г ю 50 IOO 150 2ОО 250 Зоо 10 5° IOO 150 200 250 Зоо 4оо боо ю 5° 100 15° 200 250 Зоо 371 ю 5° 100 J5° 200 250 300 400 боо 1000 10 50 IOO 150 2ОО 234-3 (ТВ.) 234,3 (ж.) 250 СОО ю 5° 100 15° 2ОО 250 Зоо 4оо 5оо боо ю 5о 100 150 2ОО 250 Зоо 4оо 5оо с р О,О1 0,94 ЗД9 4,47 5,09 5,45 5,65 о,оа 1,48 4,2 5, °6 5,52 5-7б 5,88 6,40 7-93 о,иб 3,82 5-42 5,93 6,24 6,53 6,8з 7-55 0,048 2,56 4>б9 5,5б 5,95 6,и 6,2О 6,30 6,53 6,98 i,ii 4,94 5,86 6,2О 6.47 6,65 7,°° 6,00 6,65 °,65 5-20 5,84 5,98 6,i6 6,29 6,41 6.73 7.09 7-5о 0,054 2,54 4.52 5-37 5,66 5,88 6,07 6,25 6,5б j j Мс О,02 12,9 ид 315 555 820 юоБ М 0,042 21,8 176 676 959 1251 г8б4 3293 Нг о, 29 7,9 3i8 603 908 1227 1560 2065 П: _ 44,1 234 492 781 1083 1391 2016 3298 6002 3,8о 142 417 719 1036 1261 1816 1920 2254 С i,74 147 429 725 1028 1339 i656 2311 3002 3731 I _ 49,0 239 491 768 1058 1358 1975 2617 Ф - Ф„ Т >либден _ 0,089 о,535 1,19 1,90 2,57 3,20 агний 0,001 0,163 0,866 1,78 2,66 3.47 4.20 5>4б 7,51 1трий _ 0,778 2,43 3>9° 5,13 6,20 7,ю 8,26 патина _ о,з8о 1,46 2,6о 3,64 4.56 5,38 6,78 8,96 11,92 >туть 0,146 2,39 4.83 6,66 8,07 8,92 — 9-42 io,8i винец 0,059 2,11 4,65 7^94 9," ю,ю ",73 13,05 14,17 [инк _ о,43о 1,58 2,72 3,75 4,65 5-45 6,8i 7.95 Ф -Ф0 _. 4.45 53-5 179 38о 643 962 0,014 8,14 86,6 227 532 866 1259 45°3 _ 38,9 243 585 Ю2б 155» 2130 3065 — 19,о 146 39о 728 1140 1614 2712 5376 11920 1,46 "9-3 483 995 1615 2090 — 2355 3242 0,500 гоб' ' 465 975 1588 2377 4692 6525 8502 _ 21,5 158 408 75о пбз 1631 2724 3975 S - Sn _ о,35 1,72 3,29 4,68 5.85 6,87 _ 2,34 5,6i 7,92 9,67 11,11 12,30 13-83 _ 1,26 3-8о 5,88 7,55 8,89 10,02 11,8.2 14,46 0,532 5-22 9,00 ",43 13,25 14.30 16,67 17,10 18,32 0,233 5.05 8,94 11,33 13-08 14,47 15,62 17.50 19-05 20.39 _ 1,41 3.97 5-99 7,59 8,88 9,98 «.75 13,18 24 Том 1, кн. I
370 химия [РАЗД. 1 Продолжение табл. 50 Продолжение табл. 50 г г 10 5° 100 jgo 200 250 300 400 500 боо IO 50 ТОО 15° 200 250 Зоо 4оо 5оо боо 90 100 150 200 250 Зоо 10 50 100 Т5° 200 250 Зоо 4оо 500 5° 100 150 2ОО 250 Зоо 4оо 5оо боо 1000 125° 10 50 100 150 200 250 Зоо 385,9 10 5° 100 15° 2ОО 250 Зоо 4оо 5оо бэо 1000 1250 ср 0,04 2,75 4,75 5,49 5,77 5,94 6,оо 6,16 6,40 6,67 Кр о,оо о,4б 1,74 2,70 3,6о 4,31 4,86 5,55 5,8о 5,91 1.54 1-77 2,85 3,75 4,5° 5-07 о,45 4,85 5-7° 5,94 6,и 6,24 6,35 6,6о 6,83 о,оо 0,°5 о, 24 0,58 1,02 1,52 2,54 3,35 3,92 5-15 5,6о O.II 1,86 3,02 3,90 4,63 5,Н 5-49 6,13 о,оо о,13 0,40 0,78 1,2О 1,65 2,09 2,95 3,49 3.91 5,14 5-68 /-/о С( 0,15 47 !° 243 502 785 Ю77 1376 1985 2би 32бЗ емний (к 0,0097 6,1О 60,9 172 330 528 759 I28l 1852 2438 Кремний 44,7 6l,2 177 343 550 790 Т 1,15 136 409 701 1002 131 1 1б2б 2275 294 э Углер о,из i!?9 9,15 29,7 69,3 133 336 634 IOOI 2849 4195 0,32 44,5 168 342 556 801 1067 1565 Углеро 0,ОО2 1,85 14,5 44,2 93,8о 165 258 5ю 835 1206 3037 4390 ф _ ф0 Т гребро 0,004 о,391 1,54 2,71 3-76 4,68 5-49 6,85 7,9о 8,87 ристалли О.ООО 0,041 O,26l 0,610 1,01 1,43 1,85 2,7° 3-47 4,18 (аморфн 0,2ОЗ O,26l o,6i8 1,03 1,47 1,91 аллий о.озд 1,82 4,20 5,98 7-37 8,52 9,49 ii,ii 12,36 од (алка о,ооо8 ' о.ооб О,О2О 0,050 0,096 0,l6l 0,341 0,574 0,842 1,99 2,68 Сера 0,0098 0,5^3 1,44 2,24 2,97 3,63 4-25 5-21 д (графш о,ооо О,О12 о.обд о,155 0,263 0,388 0,52б о,8зо i,i6 i,49 2,78 3-51 Ф-Фо 0,038 19,6 154 4°7 752 1164 1646 2644 3948 5320 ческий) о.ооз 2, об 26,1 91,6 202 357 555 Ю79 1735 2508 ый) 18,2 26,1 92,7 206 367 572 0,386 90,9 420 898 1474 2129 2846 4444 6179 *) 0,038 0,59s 3,5° 10,0 23,99 48,17 136 287 505 3359 0,098 28,2 144 336 593 908 1274 2009 г) 0,001 о,6ю 6,94 23,3 52,6 97 158 332 579 897 2780 4386 SC — OQ 0,0l6 1,33 3,97 6,оё 7,6д 8,99 ю,о8 11,82 13,12 14,31 O.OOI O,l6 0,87 1,78 2,66 3,54 4,38 5,90 7,17 8,24 0,70 0,87 1,80 2,75 3,67 4,54 0,0031 0,024 0,081 0,20 о,37 0,60 1,18 1,84 2,51 4,84 6,04 0,0418 i,45 ЗД2 4-52 5-75 6,83 7,8! 9,27 0,0002 0,049 0,2! о,45 0,73 1,05 i,39 2,11 2,83 3,50 5,82 7,02 1 ~— — т 50 9o,i 2OO 298,1 4oo боо 8oo IOOO 1500 2500 250 298,1 400 600 800 IOOO J5°°. 2500 5° 100 200 300 400 600 800 IOOO 1500 2500 СР 6,962 6,962 6,961 7,oi8 7-197 7.6?5 8,об9 8,339 8,702 9,001 б,772 6,892 6,974 7,оо8 7>°79 7,220 7,718 8,531 6,955 6,955 6,956 6,96 6,991 7,2оо 7-516 7,821 8,334 8,761 1-1» Кисл — — — — — — — — — — Вод 452,3 — 744,о 1148 15бЗ 1999 3246 6440 А _ io6,8 395,7 .594,6 795,1 1218 1695 2237 3806 7427 Ф-Ф0 Г ород * _ 33,8i2 39,3i5 42,081 44,127 46,984 49,062 5o,7i5 53,82б 57-939 ород* _ 24,436 26,438 29,769 31,204 32,752 35.6о5 39,345 зот * _ — — 38,876 40,877 43,7°5 45,729 47,322 50,301 54,246 Ф-Фо 5 S0 36.587 40,686 46,236 49,oi8 51,121 54, 56,38J 58,214 б1,б74 66,198 30,124 31,230 32,267 Збдох 38,П5 39,721 42,739 46,89 [ ач-збб 38,i86 43,00? 45-828 47,833 50,701 52,815 54-527 57,8о7 62,184 * Все величины отнесены к 1 г • молю. ТЕРМОХИМИЯ Экзотермическая реакция. Химическая реакция, сопровождающаяся выделением те- плоты, т. е. химический процесс, при котором необходимо отводить теплоту, чтобы конеч- ные продукты реакции имели ту же темпера- туру, как и исходные вещества. Эндотермическая реакция. Химическая реакция, сопровождающаяся поглощением те- плоты, т. е. химический процесс, при котором необходимо подводить теплоту, чтобы про- дукты реакции имели ту же температуру, как и исходные вещества. Пример. Химическая реакция образования водяного газа (смесь СО и Н2) в результате воздействия водяных паров на накалённый уголь С + НаО = СО + На. Термическая диссоциация. Обратимая реакция химического разложения вещества, обусловленная изменением его температуры или давления. Пример. СаСО3 = СаО + СОа: 2Н2О = 2На + Оа. Теплота реакции Q. Количество теплоты, выделяющееся в результате протекания хими- ческой реакции и определяемое как то коли- чество теплоты, которое нужно отнять от системы, чтобы система в конечном состоянии была приведена к первоначальной температуре. Теплота реакции считается положительной, если она выделяется при протекании реакции. Эта величина рассчитывается на опреде- лённое количество (моль, грамм, килограмм) какого-либо исходного или получающегося вещества; она зависит от условий протекания
ГЛ. Ill] ФИЗИЧЕСКАЯ (ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ) ХИМИЯ 371 реакции. В современной литературе иногда не разграничивают понятий «теплота реакции" и «тепловой эффект реакции", и рассматри- вают их как тождественные, что является не- допустимым. Термином „теплота реакции" следует выражать то количество теплоты, ко- торое выделится в результате протекания химической реакции, в частности, при горении (в этом случае следует применить термин „те- плота горения"). Термином же „тепловой эф- фект реакции" следует обозначать величину, учитывающую и теплоту реакции и всю произ- ведённую механическую и немеханическую ра- боту. Теплота реакции может быть больше, рав- на или меньше теплового эффекта реакции в зависимости от того, совершена ли работа внеш- ней средой или произведена самой системой. Теплота реакции при постоянном объёме Qv — теплота реакции, протекающей при условии неизменности объёма всей си- стемы. Если реакция протекает при неизменном объёме и при этом не выполняется какая-либо работа (электрическая работа и т. д.), то те- плота реакции при постоянном объёме равна убыли внутренней энергии системы Теплота реакции при постоянном да- влении Qp — теплота реакции, протекающей при условии неизменности давления в системе. Если реакция протекает при неизменном давлении и при этом не выполняется какая-ли- бо работа, отличная от работы против внеш- него давления, то теплота реакции при постоян- ном давлении равна убыли энтальпии системы Связь между теплотой реакции при постоянном объёме Qv и теплотой реакции при постоянном давлении Qp Если хими- ческая реакция протекает в системе без вы- полнения работы, отличной от работы про- тив внешнего давления, то величины Qv и Qp су- щественно отличаются лишь для газовых реак- ций, протекающих с изменением числа молей: Qv = Qp +RT(ns-,:) где ла — сумма числовых коэфнциентов в хи- мическом уравнении, стоящих перед символами газообразных веществ для продуктов реакции; и «! — соответствующая сумма, составленная для исходных веществ; например, для реакции 2СО + 02 = 2СО2, n<i — 2, л, = 3; для реакции СаСО3 = СаО + СО2 ла=1,' щ = 0. Что ка- сается конденсированных систем (т. е. состоя- щих из твёрдых и жидких тел), то на практике обычно не делают различия между теплотами реакций при постоянном объёме и при постоян- ном давлении. Однако это оказывается не всегда допустимым. Теплотворная способность, калориме- трическая теплотворность — количество те- плоты, которое выделяется при сгорании в кчлориметре единицы массы топлива, причём начальная и конечная температуры имеют одно и то же стандартное значение (обычно 15° С). Теплотворная способность, высшая теплотворность — теплотворность топлива при условии сгорания водорода (как составной части топлива) с образованием жидкой воды. Эта величина характеризует максимальное количество теплоты, которое можно получить при сгорании топлива. Низшая теплотворная способность — теплотворность топлива при условии сгорания водорода (как составной части топлива) в перегретый водяной пар. Максимальная работа — работа термодинамической системы, выполняющей равновесный изотермический про- цесс. Это понятие особенно часто применяется при иссле- довании равновесий физико-химических систем. Макси- мальная работа равна убыли свободной энергии термо- динамической системы при переходе последней из началь- ного состояния в конечное. Работа считается положитель- ной, если система выполняет её против внешних сил. Полезная максимальная работа. Максимальная ра- бота термодинамической системы, уменьшенная на вели- чину работы против внешнего давления. Понятие „полезная максимальная работа" особенно часто применяется при исследовании физико-химических равновесий; она показывает ту часть максимальной работы E.4 — pdv, где ЬА — максимальная работа), которая, на- пример, для химической реакции может быть использована для получения полезной работы, тогда как работа, обу- словленная изменением объёма, в этом случае не является полезной. На основании уравнения Гиббса-Гельмгольца можно вывести диференциальное уравнение для установления за- висимости полезной максимальной работы от температуры. дА, Av - (Ut - U,) = Т — дТ АР - (A -U = ибо полезная максимальная работа для процессов, проте- кающих при постоянном объёме, равна убыли свободной энергии, а для процессов, протекающих при постоянном давлении,— убыли изобарного потенциала. Мера химического сродства — полезная максималь- ная работа химической реакции. Данное определение указывает на то, что мерой хими- ческого сродства является разность значений свободной энергии для исходных и конечных веществ, взятых при одном и том же объёме и при одной и той же темпера- туре, или разность значений изобарного потенциала для исходных и для конечных веществ, взятых при одном и, том же давлении и при одной и той же температуре. Термин „химическое сродство" возник очень давно для' обозначения способности веществ в химической реакции соединяться друг с другом, образуя новые химические соединения. Термодинамическое определение сродства хи- мической реакции впервые было дано Вант-Гоффом. Мера нормального химического сродства — мера химического сродства, определённая при условии, что все исходные и конечные вещества имеют концентрации (или парциальные давления), равные каждая в отдельности единице. Математически мера нормальногохимического сродства Ап определяется уравнением Лл —- R Tin К, где R — универсальная газовая постоянная и Л' —константа равновесия. Это понятие введено для возможности сравнения хими- ческого сродства различных химических реакций. Тепловой эффект реакции —убыль внутренней энер- гии в результате химической реакции, причём предпо- лагается, что конечная температура равна начальной. Согласно первому началу термодинамики -(?/,-?/,)-Л. Таблица 51 Тепловые эффекты образования молекулярных ' газов из атомов те >>" S о> О.Я |3 н. Cl, 02 ьа Схема реакции H + H = H2 С1 + С1 = С12 О + О - Оа S+b = S3 д а а 103,7 56,9 -3 112 со sa о ^ •& и Se, N, СО Схема реакции fe + Se — Sea N + N = Nj с+о = со 1 у 84 230,0
372 химия [РАЗД. 1 Таблица 62 Тепловые эффекты образования неметаллических соединений в ккал/моль Формула НС1 н,о HSO H2S H,N ! HSN H,C H.C, HA so. so. S03 S03 HaSO, HaSO4 HaSO4 NO NOa NjO, NaO4 HNO3 Pa0s H3P03 H3PO. As2O3 ! Sb2O3 SbaO4 SbjOi B203 CO CO CO, CO, CO, ; CO2 CO3 SiOa TiO2 i Sb2S3 ; (кр.) Sb,S, (чёрн.) SiC | C3N, Схема реакции образования V.H.+V.CI, Ha + VaOa (при 0°) Ha+V30, (при 18°) 3 me. ромб + ^2 (при 25°) i/jN +s/aHa (при 0°) V.N+V.H, (при 659") ств. В-граф + ' + 2Н2 2Сотв. $-граф + 2Cme. р|Х Ь Spo«tf +• °* VaSa ?аз + °* S/?0 «5+3/2°а ?Oa + VsOa Spo.«6"+ +2О2+Н, SO3,nfl- + + Н20 80*ряста. + + '/аОз+На'о VA+'AA '/2S2+Oa NO2+NOa Na+2O3 '/»^+'/Л + 2Ртв.'лл + + 5/a'Oa P/nS. <?<?./? + + 3/203+3/aH2 P,ng 6>Л + +20a+3/aHa 2As^m+ 2Sb+3/2O, 2Sb+2O2 2Sb+5/,Oa 2Важ+3/2Оа Ср. градв + СЙЛ+1/аО2 сЗ-гра5Й+°2 са-гро^+°2 СаЛ_иаз + Оа Саи+О2 CO + '/sOj SJ«-pefm + °« Ti + 0, 28Ь+35рОЖE 28Ь+35^ОЖ(д Si/cc-wrm +^ял 2Ср.грЯ95 + ^ Газооб- разное + 22,О 57,8 57-85 45 + 19,6 + 11,0 + I3.I + i8,6 — 20,9 -54.8 4 69,0 Ч 8з,8 + 9т-9 4 22,9 — — _ — 21,6 —8,1 + 13,6 -2,6 + 34,4 _ — _ - _ — — _ + 26,2 +29,7 + 94,27 + 93,98 + 94,48 + о7,8о +68,о - _ _ _ — -74 Жидкое +68,5 + 68.38 _ + i6,7 — - — - + 75 — + 102 + 33 + 192,9 + 21,3 — — — — + 5,2 +41.5 _ + 224,6 +300,1 — _ — — — — _ — — — — — _ • — — — -68,5 Твёрдое 4 69.95 — _ — — ._ — - — — + Ю3,8 + 34,8 г 195,2 — — — — — — + 42,2 369,9 + 227,7 + 302,6 154.7 163,0 209,9 229,6 282,1 - — — ._ — + 191,0 ai84 + 32,6 + 38,2 + 2,О — Раствор +39,3 — — +9,6 19-35 — — — _ + 78 — + 141, 5 +72-5 + 210,8 — + 63,8 — — — — + 49,1 +405,5 +227,6 +305,3 + 147,! — — — 289,4 — - + 100,15 + 99-86 loo, зб юз,68 — — - _. — -67 где Q—теплота реакции; (i/i — С/а) — убыль внутрен- ней энергии, или в данном случае тепловой эффект реакции; Л — общая работа, включающая в себя ме- ханическую и немеханическую работу. Отсюда видно, что U, - U, = Q + A т. е. тепловой эффект реакции есть сумма теплоты реакции и произведённой работы. Поэтому нельзя рассматривать термины „теплота реакции" и „тепло- вой эффект реакции" как синонимы. Тепловой эффект образования — тепловой эффект реакции образования данного соединения из элементов (простых веществ). Тепловой эффект образования данного химиче- ского соединения зависит от состояний исходных веществ и данного химического соединения (табл. 51, 52, 53 и 54). Таблица 53 Тепловые эффекты образования соединений металлических элементов в ккал\моль Формула ПС1 Li2O LiaS Li3N LiaCOa NaCl NaBr Na2O Na2Oa NaOH NaSa Na3SO4 NaaS2O3 NaNO, Na2CO, NaHCO3 Na2FiO3 Na2B,O7 KC1 KCN KaO KOH KC1O, K.NO, K3C03 Rb2O CsCl CsaO NH4C1 NH4C1 NH4OH (NH4JN04 NH4NO3 (NH4)aC03 CuCl5 Cu,,O CuO Cu2S С\15Краст Cu(OH)a CaSO4 CuCO3 Cu(.N03)a Схема реакции образования Литий Li + VaCs 2Li+'/2O3 2Ы + 5„ОЛ^ 3L1+V2N2 Li20 + C02 Натрий Na+VaCl, Na+Br (жидк.) 2Na+'/2Oa 2Na + Oa Na + '/2O3+'/243 2Na+Sp0yM/5 2Na+SpOJM5+2O2 2Ка+28рОЛ5+3/2Оа N a + '/aNa + 3/o Oa 2Na + C+3/aO2 Na + C + 'AHa+3/2Oa Na2O+Si6a 2Na + 4Bajw+V2Oa Калий K+!/3Cla 2K+'/2Oa K+1/ cf +3/2 o* K + '/sNa + a/oO, 2K+C+3/aO3 Рубидий 2Rb+V202 Цезий Cs + VaC1, 2Cs+'/2Oa Аммоний КНзгдз+НС1га, 5/ N +2Ha+V2ci. i/ \ . s/ н +aa ' j(;3 +34Ha+ SDoHg + 2Oj N +2H +3/-.Oa Na+4Ha+C+3/2O, Медь Cu + CU 2Си + 1/3О3 Cu + V O- 2Си+й„ол5 Cu + S00,,E CuO+H2O Cu+C+3/,Oa Cu+Ka+3Oa Твёрд. +98,7 + 142,8 — +47,0 +54-2 +97-7 +85,8 + ioo,7 + i 19-8 + 102,7 +88,7 +327,9 + 256,3 + 111,2 + 272,6 +229,3 +97-8 + 748,1 + 105,6 +27,8 +86,8 + 102,7 +95.9 + 119,5 +281,1 +83-5 + 106,4 +82,7 +41-9 + 75-8 +281,9 +88,1 — + 5i,6 +40,8 + 37,8 + 19,0 + 11,6 + 1,66 + 111,5 + 142,8 + 71-5 Рас- твор + io6,j + 173.6 123,1 — — +96,4 +85,6 +157,2 + 112,7 +104,4 +328,1 +258,0 + I06,2 + 278,2 + 225,0 — + 758.3 + 101,2 +24,8 + 161,8 + 116,0 + 85,9 + 111,0 +287,6 +163,5 + 101,7 + 165,9 +38,o +71,9 ?O,3 + 279,5 + 81,8 221,6 + 62,7 :: — __ +126,3 +82,0
ГЛ. Ill] ФИЗИЧЕСКАЯ (ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ) ХИМИЯ 373 Продолжение табл. 53 Продолжение табл. 53 Формула AgCl AgaO AuCl AuCl, 1 AU..OJ BeO М-С1а MgO MKOH), Mg.,N2 MgSO4 МёС°зосажд CaFa CaC1s CaO CaS Ca,Ns CaCa CaSO4 Ca3fP04), CaSiOs CaCO3 SrO SrSO4 SrCOs Bad, BaO BaOa Ba.,N, BaSO4 BaCO3 ZnCI. ZnO Zn(OH)a ZnSO4 2пС0зосажд CdO CdS CdSO4 HgCl, HgaO HgO HgS A1F3 A1C13 Ala03 A1(OHK A1N A14C3 Схема реакции образования Серебро Ag + '/aCI, 2Ag + V2Oa Золото Au + '/jClj Au+3/2Cl4 2Au+3/2O2 Бериллий Be + VgOj Магний Mp+CU Mg+VsOz Mg + Oa+Ma 3Mg+Nj Мё+Ьромб+Ю Mg+C+3/aOa Кальций Ca + Fa Ca+Cl2 Ca+VaOa Са+Ь^;ол? 3Ca+Na Ся+Жфаф Ca+Spo^+20, SCa+2P + 4O., CaO + SiO2 (кварц) Ca + C+3/aOa Стронций Sr + Va03 Sr + SpOM6 +20a Sr+ C+3/aOa Барий Ba+C!2 Ba + '/2Oa Ba+O, 3Ba + Na Ba + $ромб+20* Ba + C+3/2Oa Цинк Zn + Cta Zn + '/jO, ZnO + H2O Zn + SpoMfi 2п + 5рол5+20а Zn + C+3/aOa Кадмий Cd+VaOa cd + spOMS Cd+SpOM6+20, Ртуть Hg+Cla 2Hg+'/2Oa Hg+V30a ^S+^ромб Алюминий Al+3/aF2 Al+3/2Cl2 2Al+3/2Oa Al+3/2Oa+3/aHa Al + V3Na 4A1+3C Твёрд. i + 3°,6 +6,5 48,4 + 28,3 - 12,3 + 135.° + I51,0 + 145,8 + 217,3 + 119.7 +302,3 +266,6 +289,4 +191,0 + 152,1 + 111,2 + 112,2 + I4.I + 332,5 + 975 + 33.J 4 284,5 + 142,2 +341.8 +292,1 +205,0 + 133,4 + 144,2 +89,9 +340,2 +285,6 +98,7 +83,0 +2,4 +41,3 +230,1 + 194.2 +65,2 +34.o + 221,6 1 +53,2 +22,2 421,5 + 10,9 1 i i +331,5 + 161,0 +378,o +297,0 +60,0 + 245-1 Рас- твор ! + J4,9 — __ + 32,8 - + 186,9 — " +322,8 — _. + 208,4 + 170,1 + ,3 — — — _. — — + 172,0 — ~ + 207,1 + I°7,9 — — — — + «4,3 — _ +248,5 — ._ +232,3 + 49,9 — — +362,5 +237,8 — — Формула LaaO3 СеОа Pr203 Nda03 T12O Т*?*крпст ZrO2 ThOa SiiCla SnCl, SnO SnO2 Sn(OH)., PbClj PbO PbOa Р^-э осажд PbSO4 PbC03 V203 V204 V20, Ta2Ou Cr203 CrO, KoCrO, K^Cr2O, MoOa MoO3 woa WO, uoa U03 U30S MnCla MnO MnO3 Mn,O4 Mn(OH)a KMnO, MnS Mn3C MnSO4 MnCO, MnSiO, i j Fed, Fed, FeO FeaOs Fe30, Fe(OH)a 2Fe(OHK FeS FeSa Fe3C FeSO< Схема реакции образования Элементы редких земель 2La+:V2Oa Се + 0, VPr+3/a03 2Nd+3/2O3 Таллий 2T1 + V.O, Титан, цирконий, торий Ti + 0, Zr + 0, Th + Oa Олово Sn + Cl, Sn + 2Cls Sll + VaOj Sll + O2 Sn+vao2+H2o Свинец РЬ + С12 Pb + '/aO, Pb+O, рь+5ромб Pb +8^^+20, Pb+ca^+m Ванадий, тантал 2V+3A,Oa V203+'/2Oa 2V + s/aO, 2Та+5/2О^ Хром, молибден, вольфрам 2Сг+3/„Оа Сг+3/2О3 CrO3aq+2KOHaq Сг2О3+Ж + :Ю2 Мо + Оа Мо+3/20а W + Oa w+a/soa Уран U + O2 и+з/;,оа 3U + 4O, Марганец Mn + Clj Mn + '/sOa Mn + O2 ЗМп + 2О2 Мп+'/аО2 + Н2О Мп + К + 2Оа Мп + 5ромб ЗМп + С Мп + 8р0мб+Юл Мп + С+3/,О2 MnO + SiUa Железо Fe + C!2 Fe+a/aCla Fe + VaO, 2Fe+3/aOa ЗРеч-2О2 Fe + '/2O.,+ H.,O 2Fe + 3/26,+3H20 Г* + 5ромб Ре + Ыромб ?Ре + Сз.грйо9 Fe+SOs+VaOa + aq Твёрд. + 457,° + 232,0 + 412,4 + 435-1 + 42,3 + ai8,4 + I77-4 +328,0 480,8' + 127,3 466,8 4-138,0 + 68,r + 85,7 ~f~52'7 +65,3 + 20,9 +216,8 +169,5 + 302 ± 10 + 59.6 4 437, 7 ± 7 +498.4 +267,0 + 140,0 + 30,4 + 220,4 + 142,8 + 175.6 + 131,4 + 194.9 + 269.7 + 294,Q j + 845,2 1 + 112,0 , + 9Л5 i + 123 | + 345 i + 94,8 + 194-8 + 08,9 + 23,0 | + 249-4 + 219,1 j + 7-7 ; +82.1 +96,0 +64,3 +198,5 +2ob,q +68,3 2XI91-2 +23,1 +35.5 —5,4 — Pac- 1 твор ! | ._ :: ! | +39.! : ~ +81,2 +157.3 .._ +78,9 „ - _ ~ - — +142,5 +25.4 +200,4 __ _ - _ _ - 4128,0 _ _ _, — +184,4 — _ +263,2 — - 4 100,0 + 128,7 _ _ __ — .._ — - +93-2
374 химия [РАЗД. I Продолжение табл. 53 Формула Fe,(S04K FeC03 РемО3 Fe(GO), СоС1а СОкрист Co3O4 NiCla NiO NiSO4.7HOa PdCl2 Pd(OH).j Pd(OH), PtCl4 KoPtCl. K2PtCl(l Pt(OH), OsO4 RuClj RuO, Схема реакции образования Железо 2Fe+3SO.,aq+3/2O.i Fe + C+3/2O.2 Fe+Si+3/20, Fe + 5CO Кобальт Co + Cla Co + V О ЗСо+2О8 Никель Ni + Clj Ni+V20, Ni+S02-t-O3+7H,0 Палладий, платина, осмий, рутений Pd + C!3 Pd + '/зОз+НчО Pd + O2+2H36 Pt+2CI, Pt + Cl2+2KCl Pt+2Cla+2KCI Р1+'/„Оа+НаО Os+2O» Ru+3/aCla Ku + 03 Твёрд. -t 172,6 +254-6 +54.4 + 7°-5 + 57,5 + 193,4 + 74,5 + 58,9 + 162,5 + 4°-5 -4-23,7 + 30,4 +60,4 + 45,2 +90,6 + -'9,2 + 934 +63,0 +52o Рас- твор +224,9 — — - — - + 93,7 + 158,3 _ 4 8o.o + 33,° -1 76,9 — -— _. Таблица 54 Тепловые эффекты образования интермгталлических соединений в ккал/моль Фор- мула AlCu Al.Cu СаА13 CaCd3 Ca3Mg Ca4Zn Са„гп3 CaZn4 ККПЛ моль + 32,4 + 23,3 +5i +3° + 43 + 32 + 40 + 29,5 Фор- мула CaZn,0 CdaCua CdSb Cd,Sba CoAl CoaAI5 Cu3Sb CUgSn ккал моль + 48 +3 + 3 + 4 + 33 + 86 + 2,5 +3 Фор- мула FeAl3 KHga KHg9 KNa3 (TB.j MftAl4 MgCd MgZu ккал моль + 2S + 2O +33 —3,93 + 49 + 9-2 + r.a,6 Фор- мула NaCd2 NaCd NaHga NaHg NaHg Na3Hg Zn2Cu Zn3Cu I ккал моль +8,s + 12,4 + 10,3 + 17,8 + 20 + 12,9 + ю,4 + 16 Основной закон термохимии. Закон Гесса Утверждение, высказанное в 1840 г. русским академи- ком Гессом (до того как было сформулировано первое начало термодинамики), являющееся частной формой первого начала термодинамики в его применении к хи- мическим реакциям и называющееся законом постоянства сумм тепловых эффектов: „Если из данных исходных веществ могут получаться данные конечные продукты различными химическими путями, т. е. различными после- довательными реакциями, то суммы тепловых эффектов всех отдельных реакций вдоль каждого пути одинаковы". Пример. Исходные вещества: кислород Оа, углеродС; получение углекислого газа может быть осуществлено путями: I. С + '/»Оа=СО, п. с + о~2 = со,. СО + Обозначгя тепловые эффекты: 1) реакции образова! ит окиси углерода (СО) через q,, 2) реакции сгорания окиси углерода до днуокиси углерода через q3 и 3) реакции образования углекислого газа через q3, получаем на основании закона Гесса Если под химическим символом вещества условиться понимать внутреннюю энергию одного его моля (или грамм- атома) в соответствующем состоянии, то обычное уравне- ние химической реакции будет выражать собой закон сохранения энергии, если только в правую часть хими- ческого равенства вписать тепловой эффект. Например, уравнение С + О2 = СОа + 94 480 кал имеет уже энерге- тическое содержание; с отдельными символами при таком их понимании можно производить алгебраические опера- ции. На основании закона Гесса или общих соображений о сохранении энергии можно установить следующее пра- вило: для определения теплового эффекта реакции нужно вместо химических символов веществ в химическом уравнении реакции подставить тепловые эффекты обра- зования с обратным знаком. Пример. Определение теплового эффекта Q реакции Fe3O4 + СО = СО, + ЗРеО + Q. Тепловые эффекты образования в кал: ?PU г, = 266 90°; Чгъ = 26 200-- Ч п„^ = 64 300; На основании вышесказанного правила: — ?66 900 — 26 200 = — 94 270 — 3 • 64 300 + Q"; Q = 3 • 64 300 + 94 270 — 266 900 — 26 200. Этому правилу можно дать следующую форму: те- пловой эффект реакции равен сумме тепловых эффектов образования всех конечных веществ за вычетом тепловых эффектов образования всех исходных веществ. Если химическая реакция протекает без выполнения работы, отличной от работы против внешнего давления, то высказанные правила справедливы и для теплоты реакции при постоянном давлении и теплоты реакции при постоянном объёме. Закон Гесса позволяет решать следующие задачи: 1. Определение теплового эффекта реакции по тепло- вым эффектам образования всех участвующих в реакции веществ (например, теплот сгорания). 2. Вычисление теплового эффекта образования того или иного вещества по тепловому эффекту какой-либо реакции, в которой данное вещество участвует. 3. Вычисление теплового эффекта какой-либо про- межуточной реакции, трудноосу ществимой в отдельности (табл. 55). Таблица 55 Тепловые эффекты аллотропических превращений в ккал на грамм-атом Эле- мент As С С С Fe Fe Fe S S P P P Sb Se Se Si Sn Sn Те Исходная форма Аморфм. коричн. Алмаз То же я Э-Ре y-Fe 6-Fe Аморфная Монокл. То же Белый „Красный" Взрывчат. Стеклообразная Краен, крист. Аморфн. Серая Бел. тетрагон. Аморфн. Конечная форма Крист. серый Аморфный а-графит р-графит а-Ре р-Ре Y-Fe Ромбическая То же „ „Красный" Фиолетовый Обычная Металлич. То же Кристаллич. Бел. тетрагон. Ромбич. Кристаллич. ккал г • атом 3,3 -3,3 0,49 о, 19 о,37 о,37 О, II о,8 0,077@°) 0,086(96°) 3,7—4,2 0,23—0,7 2,34 1,08A25°) 0,18A50'} < 2 0,0024(l6l0) 2,63 Зависимость теплоты реакции от температуры. Закон Кирхгофа Для реакций, протекающих без выполнения работ, отличных от работы против внешнего давления, при условии неизменности объёма или при условии неизмен- ности давления, производная от теплоты реакции по температуре равна убыли теплоёмкости системы при реакции: (<>QV , \-дГ v' С7, — С 7 дТ }р = с„ - с,
ГЛ. Ill] ФИЗИЧЕСКАЯ (ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ) ХИМИЯ 375 где С' — теплоёмкость исходных веществ, а С" — тепло- ёмкость продуктов реакции. Для вычисления убыли теплоёмкости необходимо знать уравнение химической реакции. Например, для реакции аА + ЬВ — mM + nN убыль теплоёмкости рав- на: аСд+ bCg— гпСм — пСдг, где под Сд, CQ, Cj^, Сдг следует понимать теплоёмкости (Cv или Ср ) для ве- ществ А, В, М, N. Весьма часто закону Кирхгофа (н диференциальной форме) придают следующий вид: = У. с' - У с" ^4 V /е*Ь V дТ dQp дТ где 2 С и 2С — суммы теплоёмкостей исходных веществ, т. е. суммы произведений теплоёмкостей исход- ных веществ на соответствующие коэфициенты хими ческого уравнения. Аналогично строятся SC^ и ^С для продуктов реакции. В интегральной форме закон Кирхгофа можно записать так: Т диссоциации есть функция температуры и давления (концентрации). Например, для реакции термической диссоциации 2СОа = 2СО + О2 константа равновесия Кр и степень диссоциации а связаны соотношением Ра? если а очень мала, т. е. а < 1, то Кр — —— (Р — общее давление). Комбинация нескольких равновесий. Если к дис- социированному водяному пару 2Н2О ^2± 2Н2 -Ь О2 при- бавить при высоких температурах углекислый газ, ко- торый также находится в равновесии с продуктами своей диссоциации 2СОа ^Z± 2CO + О2, то оба газа будут осу- ществлять общее равновесие, в котором концентрация кислорода О2 должна быть одной и той же для обоих состояний равновесия. Таким образом (НаО) (С С" С0а 2 СО СН3О_ССО ссо, сн.. где уже Кс — константа равновесия реакции НаО + CJ5=±COa + На. где Q УО — теплоты реакции для температуры Т0, в частности, Т0 может быть равной 0° абс. Таким образом, если известна зависимость от темпе- ратуры теплоёмкости веществ, участвующих в реакции, то можно найти зависимость теплоты этой реакции от температуры. Из закона Кирхгофа вытекает, как следствие, что теплота реакции может не зависеть от температуры, когда теплоёмкость всех исходных веществ в точности равна теплоёмкости продуктов реакции. Зависимость констант равновесия от температуры; изохора и изобара Вант-Гоффа Для обратимых химических реакций их константы равновесия подчиняются уравнениям: 'n Кс dT~ ЯР Qp ~ ' ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ В ГОМОГЕННЫХ СИСТЕМАХ (В ГАЗОВЫХ И ИСТИННЫХ РАСТВОРАХ) Константы равновесия — функции температуры (Кс и Кр^ и функция температуры и давления (Кх), характе- ризующие стабильные равновесия в идеальной газовой смеси (или в истинном растворе), возникающие в ре- зультате данной обратимой химической реакции: аА + ЬВ ^± mM + nN и выражающиеся гак: Са СЬ f тп ^> п с М ^ N Г**СА'СВ'СЛГС Р,, — парциальные мольные доли всех участвующих в реакции веществ. Если вещества, участвующие в реакции, не подчиня- ются уравнению Клапейрона, то вместо концентраций следует подставить активности, а вместо парциальных давлений — фугетивности соответствующих веществ. Связь между Кс и Кр . Обе константы равновесия К с и Кр отличаются друг от друга множителем, зави- сящим только от температуры и алгебраической суммы коэфициентов химического уравнения. Для реакции а А + ЬВ :—*" mM + nN ра рь к = и Р п п ' X " Р MPN .. — концентрации; р давления и х . , х , ха xb - Л В , х'мхм » Р Г}' Р ХМ' XN~~ К (RT) т + п — а — Ь. В том случае, когда сумма коэфициентов левой части уравнения газовой реакции равна сумме коэфи- циентов правой части, т. е. когда а + Ь = т + п, то К с = К р. Степень диссоциации — отношение числа распав- шихся молекул к числу бывших до распада. Степень носящим название соответственно изохоры и изобары Вант-Гоффа, где Qv и Vp — теплоты реакций при по- стоянном объёме и постоянном давлении, равные соот- ветственно убыли внутренней энергии при постоянном объёме и убыли энтальпии при постоянном давлении. Из уравнений следует, что при Qv и Qp положи- тельных, т. е. для экзотермических реакций, с увеличе- нием температуры увеличиваются и константы равнове- сия, т. е. равновесие смещается с увеличением темпе- ратуры в сторону образования исходных веществ. В про- тивном случае, т. е. когда Qv или Q „ отрицательны (ре- акция эндотермическая), смещение происходит при уве- личении температуры в сторону образования продуктов реакции. В том случае, когда Qv или Qp постоянны, т. е. не зависят от температуры или их зависимостью от тем- пературы можно* пренебречь (например, в малом интер- вале температуры): In Кс = — -„т- + const и In — — -р— • + со st; эти последние уравнения позволяют производить при- ближённые вычисления констант равновесия. Интегрирование изохоры и изобары Вант-Гоффа Если известны теплоёмкости для всех веществ, уча- ствующих в обратимой реакции, те изохора и изобара Вант-Гоффа могут быть проинтегрированы. Например, ишегрирование изобары приводит к выражению Т ,г Т Qp ' Р IП /V /•) — — "~7ЧТГ ~г ~ U U где 1К (константа интегрирования) имеет для каждой ре- акции определенное числовое значение. Эта константа интегрирования может быть вычислена из так называе- мых химических постоянных на основании теоремы Ыернста (табл. 56 и 57).
376 химия [РАЗД. 1 Таблица 56 Примеры химических равновесий в гомогенных газовых системах Константы равновесия важнейших реакций Реакция 2Н jr± На 2СОч О2 ^—*• СО2 СН( Выражение для константы равно- весия Константа равновесия как функция температуры А'„ = /с = 'НаО .С, AV = "-co, :co со. 'SO. к„ - 958( 1,37-10' 7'а-6.65-10 7'а 4 1,907-10 Г5 - 1.08 Приближенная формул;! Ig А'„ — -• -* ^- Ч- 6.015 2Э5СО Приближённая формула Ig Кс — — ~- -— + И,32 Ig Kp = -- 2203- - 5,15-K)-5 7- 2,54- 10-T ГЧ Г Кр • 10* = 0,89 (С = 750°С), 3,8 (С = 830 С), 24,5 (/ - 945°С). П8(/ = 1065 С), 260 ('/ = 11329С) Таблица 57 Термическая диссоциация в газовом состоянии ! Веще- н, HC1 H20 H20 Н2О СО2 соа С0а Давле- ние в и т 1 10 1 0,1 10 1 0,1 1000° (абс.) 3,9 • 10 ~8 1,34 • Ю-5 1,39 • 10— 7 е.о • ю— 7 6,5 • 10— 7 7,3 • Ю-8 1,6 • 10 3,4 • Ю Степень 1500° (абс.) 7,5 • Ю~5 6,1 • 10— 4 1,03 • 10~~4 2,2 • Ю 4,8 • 10" 4 1 9 • Ю-4 4,1 • Ю-4 8,7 • 10" 4 диссоциации 2000° (абс,) 3,3 • 10^3 4,1 • 10  2,7 • 10" 3 5,9 • Ю-3 1,26 • Ю-2 0.82 • 10~ 2 1 8 • 10-2 3,7 • О 2500° (абс.) 3,2 • Ю" 1,3 -Ю-2 1,98 • 10~2 3,98 • 10— 2 8,2 10—2 7,1 • Ю—2 0,158 3,1 • 10— ] ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ В ГЕТЕРОГЕННЫХ СИСТЕМАХ Химическое равновесие в гетерогенной системе есть хими- ческое равновесие для случая, когда участвующие в обрати- мой реакции вещества находят- ся в различных агрегатных со- стояниях, например: равновесие в системе Fe3O4-f-CO^3l'eO-f- + СО2. Здесь Fe3O4 и FeO— твёрдые вещества, в то время как СО и СО2 — газообразны. Основные понятия химического равновесия в гомогенных систе- мах, как константа равновесия и её зависимость от температу- ры, применимы и для химиче- ского равновесия в гетероген- ных системах с тем ограниче- нием, что в выражения констант равновесия Кс и Кр должны входить лишь концентрации или парциальные давления ве- ществ, находящихся в газовом состоянии или в состоянии истинного растворения. Так, для приведённой выше гетерогенной химической реак- ции Fe8O4 + CO = 3FeO + CO2 константы равновесия имеют
ГЛ. Ill] ФИЗИЧЕСКАЯ (ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ) ХИМИЯ 377 'СО^ 'CO., Р_со_ Рсо, . (Соответствующие f СзО4 + СО 5=± 3FeO -f СО2; Кр = со, поправки должны быть внесены и в уравнения для общей зависимости lg Kp = f(T) при вычислении постоянной интегрирования на ос- нове теоремы Нернста). Примеры химических равновесий в гетерогенных системах Давление кислорода над окислами в мм рт. ст. 4CuO 5=± 2Cu2O -f- O2 ГС = 900 950 1000 1050 р = 12,6 37,5 97,2 239 РЬ804^±ЗРЬО + 1,202 'С = 450 475 500 525 550 /7 = 10,5 24 52 111 223 3Fe203 ^± 2Fe304 +1/2 O2 1100 557 575 422 600 850 При диссоциации Fe2O3 образующийся Fe3O4 может рассматриваться как FeO -+- Fe2O3; по- этому в таблице приводится процентное содер- жание FeO. о/о FeO = 0,90 2,71 9,1 18,4 23,1 31,0 при 1100°= 0,37 0,17 0,10 0,085 0,069 < 0,005 при 1200°= 5,0 3,0 2,151,55 1,27 <0,04 Давление углекислого газа над карбонатами в мм рт. ст. / °С = 400 500 600 700 800 900 1000 /0 = 0,01 0,11 2,35 25,3 168 773 2710 ВаСО3 5=± BaO -f CO2 f°C = 915 1000 1100 1200 1300 /7= 0,4 2,7 17,7 92 382 Давление пара серы над сульфидами в мм рт. ст. 2CuS 5=± Cu2S + S t °C = 400 450 475 4SO р = 1,5 31 170 510 FeS2 = FeS + S ГС = 575 595 625 645 665 680 р = 0,75 3,5 36,3 106,3 251 518 Примеры равновесий окислов железа со смесями Н2 4~ Н2О и СО -f- -f- СО2 при 1 am Fe3O4 + CO 5=± 3FeO + H2O, Kp~ t °C = 700 o/0Ha - 40,8 Kp = 1,45 feC = 700 /0H2 = 62,0 К = 0,586 800 25,1 2,98 :Fe + H2O; 800 57,4 0,706 900 15,4 5,50 900 53,5 0,822 1000 9,85 9,12 1000 50,3 0,937 p /°C = 600 700 800 900 1000 1100 1200 %CO = 43,7 35,3 28,2 22,4 18,1 14,8 12,5 Kp = 1,288 1,832 2,546 3,465 4,525 5,755 6,700 P, FeO -f CO z=t Fe -f- CO2; Kp — CO, /°C= 700 800 900 10001100 12001300 °;0CO= 59,5 65,0 69,3 72,7 75,0 76,5 77,1 Kp — 0,681 0,542 0,443 0,376 0,333 0,307 0,297 Стандартные значения максимальной полезной работы (убыли свободной энергии при v= const или убыли изобарного потен- циала при р = const) образования химических соединений Изотерма реакции — математическая связь между полезной максимальной работой (А^ при v — consl, или Ар при р=const) и константой равновесия (Кс или Кр\ обратимой химической реакции аА + ЬВ+ . . . =mM + nN+ + . . . (где а, Ь, т, /г, ... — целочисловые коэфициенты химического уравнения; А, В,. . . обозначают исходные вещества, а М, N, . . . — продукты реакции), выражаю- щаяся в виде ,-> а '„ Ъ AV=RT In In если независимыми переменными являются концентрации С, и In N- если независимыми переменными являются парциальные давления. Для частного случая, когда все концентрации или парциальные давления в отдельности равны единице, Av=—RT\nKc uAp=-RT\nKp Величины Av и Ар определяют собой меру химиче- ского сродства реакции. Стандартные значения максимальной полезной работы реакций образования химических соединений из элементов. Из свойств максимальной полезной рабо- ты Ат следует, что она для изотермических реакций, протекающих при неизменности объёма, равна убыли свободной энергии (F—U—TS), а для изотермических реакций, протекающих при неизменном давлении, равна убыли изобарного потенциала (Ф=Ц— TS + pv): Ат= -Wv = const = -(дф)р = const. Поэтому величины Ат могут быть не только опре- делены экспериментально, например путём измерения электродвижущих сил соответствующих гальванических цепей, но и найдены вычислением убыли изобарного по- тенциала или убыли свободной энергии. Условно принято в качестве нулевых состояний простых веществ (т. е. элементов в свободном виде) наиболее устойчивое кон- денсированное состояние (т. е. твёрдое или жидкое) или газообразное состояние при давлении в 1 am. При этом условии максимальная полезная работа Ат образования химического соединения при 25° (т. е. убыль величины Ф при р — const или величины F при v = const) может рас- сматриваться как мера прочности соединения (при / = 25С), т. е. положительный знак максимальной полезной работы образования вещества указывает на то, что вещество самопроизвольно не будет разлагаться на простые веще- ства; в противном случае такое разложение вполне воз- можно (конечно, при /=25°). С другой стороны, величины максимальных полезных работ образования веществ могут быть использованы для вычисления (путём составления алгебраической их суммы) максимальной полезной работы той или иной реакции, в которой участвуют те или иные вещества. Дла такого расчёта составляется сумма полезных максимальных работ продуктов реакции, из которой вы- читаются полезные максимальные работы исходных ве- ществ, причём, естественно, что полезные работы обра- зования простых веществ (т. е. элементов в свободном виде) принимаются равными нулю. Вычисленная таким путём максимальная полезная работа химической реакции
378 химия [РАЗД. I позволяет: 1) сделать заключение о возможности проте- кания этой реакции (если Ат > 0); 2) вычислить кон- станту равновесия согласно равенству Ат = Ар — = —ЯТ\п.КрилиАт=Аъ=—КТ \пКс. Например, для реакции Н2О+С^1-±СО + Н2 максимально полезная работа равна Am=A~A = 32 300-56 640=-24 340 кал. Продолжение табл. 58 Следовательно, эта реакция протекать при ^=25° не будет, если Pft Q=P^Q=\ am. Это обстоятельство под- тверждается вычислением константы равновесия К„ — Рн 2 'СО при помощи равенства - 24 340=- 1,985 • 298 • 2,303 log Kp. Отсюда следует, что величина Кр —10^''°^. Это значе- ние указывает на то, что при условии равновесия парци- альное давление водяных паров во много раз больше давления окиси углерода. Таблица 58 Стандартные значения максимальной полезной работы образования химических соединений * Формула вещества | Соедин LiCl NaOH NaBr NaCl NaNOs Na2SO4 KOH KC1 Ag2O Au2O3 MgO MgCla CaS CaO CaSO4 Zn (жидк.) Zn (газ.) ZnO ZnCla ZnS ZnSO4 ZnCO3 Cd(OH)a CdO CdSO4 Hg (газ.) HgO HgCla A1203 A1N A14C3 Т1„О SnCI, EnO SnOj j PbO (краен.) I Соедине MCI O3 H2O (жидк.) H,O (газ.) HaO (TB.) H-rOa (ЖИДК.) Макси- мальная полезная работа Ат в к к ал /моль ения метал +9i,6i +90,76 +83,10 +91,791 + 88,3 + 301,67 + 92.95 + 97-7 +2,395 — 18,81 + 138,69 + 140,89 + 109,8 + 145,3° + 3",47 -0,755 -22,97 + 75-93 +87,80 +41,6 +204,35 + 175,5 + 112,47 + 54,200 + 194,71 —7-63 + 13,85 +43,55 +371-1 +53,240 +32,410 + 113,210 +61,332 + 123,200 +49.91 чия немета. + 22,74 -38.85 4- 5<! ,64 + 56,418 +28,230 Формула вещества гическик эле Met KN03 KHg,2 CuaO CuO Cu2S CuS CuSO4 AgoS AgCl PbO (жёлт.) Pb203 PbO3 PbS PbCL, PbSO4 PbC03 AsaO3 As2O5 Sba63 (куб.) Sb2O3 (ромб ) V203 V204 TeO2 MnO Mn304 MnO3 MnS Fe, FeO Fe304 Fe(OHK Fea03 FeS Fe3C CoO Co3O4 MO глических элеме NO NO, N„04 NH3 P, Макси- мальная полезная работа Ат в к кал 1 моль tmoe +95,о +23,43 +34,99 +30,30 +20,64 + 11,72 + 156,90 + 9,77 + 26,211 + 44, 93 + 142,21 +5°,6о + 22,22 + 75,056 + 176,50 + I49,OO + 137,3° + 185,400 + 149,69° + 147,89° + 299,28 +345,85 +64,32° + 90,24 +320,00 + 112,60 +64,00 — 0,64 (изРеа) +58,72^ + 176, Jo + H5,4o + 176,10 +23.60 —9,3о + 50,63 + i8i,355 + 50,33 нтов — 20,85 — 11,920 — 22,640 + 3,910 — 16,075 Формула вещества Соединен S, SQ H,S so S02 SO3 CH4 csa COS C2H2 C2H4 C2He C2N2 С7Н3(толуол) Металлург Н„О CO CO2 FeO (жидк.) Mn О (жидк.) христобалит A1203 . Cr2O3 V203 ZnS MnS CoS CdS SnS Ag2S (жидк.) Макси- мальная полезная работа Ат в ккал/моль кя neMemaj -18,28 -11,9 — ю,о + 17,55 + 7,07 + 81,21 Ч 87,02 Органически + 12,49 — i7,6o +39,8о -50,84 - 12,30 + 10,70 -62,77 -26,50 гчески важ! + 34,26 +65,87 + 94,95 +54,20 + 126,56 +237,50 + 147,79 + 213,02 Для +40,94 +38,44 + 28,22 +27,66 +16,76 + 15,00 Формула вещества глических влене г Р« ^граф. и алмаз СО СО, СС1, SiCl4 е соединения C|,H(,O (фенол) СвНв (бензол) НС1 СОС1а ше соединения MgO СаО FeO С A % раств. в жидк. Fe) Mn „ Ni Si Al Cr V 1000° CuiS NiS FeS PbS Sb3S3 (жидк.) BiaS3 Макси- мальная полезная работа Ат в к кал /моль нтов -5,85 О — 0,390 + 32,74 + 94,ю +6о,55 + 135,6 + и, оо —28,850 — 27,6 +48,96 для i6oo° -4 87,53 + 100,04 +33,95 + 12,34 + 17,06 + 17,25 + 21,57 + 15,85 + 16,46 + 16,53 + 23,05 + 22,90 + 19,50 + 17,55 +25,44 + 14,60 * В американской литературе в таблицах вместо ве- личин Ат приводятся равные им по абсолютной вели- чине приросты свободных энергий образования при по- стоянном давлении (т. е. изобарного потенциала). Равновесие в гетерогенных системах Закон Генри-Дальтона. При отсутствии химического взаимодействия между газом и каким-либо жидким растворителем, кон- центрация С растворённого в этом раство- рителе газа пропорцио:пльна давлению газа С = k газ, где k — коэфициент пропорциональности, за- висящий от рода газа и температуры. Закон распределения Нернста. Если жид- кие фазы находятся в равновесии друг с дру- гом, то отношение концентраций вещества, истинно растворённого в них, является величи- ной, не зависящей от общего количества ве- r щества. Это отношение —1= L носит назва- (-2 ние коэфициента распределения. В такой форме закон находит ограниченное применение, и то в тех случаях, когда моле- кулы растворённого вещества ассоциированы или диссоциированы в одной из жидких фаз не в большей степени, чем в другой. В про- тивном случае закон распределения имеет иной вид:
ГЛ. Ill] ФИЗИЧЕСКАЯ (ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ) ХИМИЯ 379 где п — показатель степени — есть величина, постоянная для данных жидкостей и данного растворённого вещества. Гомогенная система — термодинамическая система, внутри которой нет поверхностей раздела, отделяющих друг от друга части системы, различающиеся либо по физическому строению, либо по химическим свойствам. Пример: лёд, снег, жидкая вода, водяной пар, воздух и т. п. Гетерогенная система — термодинамиче- ская система, состоящая из частей, имеющих различные физические или химические свойства и отделённых друг от друга поверхностями раздела. Пример: лёд и жидкая вода, раствор и пар над ним и т. п. Химически однородная система— тер- модинамическая система, состоящая из одного химически индивидуального вещества. Пример: жидкая вода и пар над ней и т. п. Химически неоднородная система — тер- модинамическая система, состоящая из двух или нескольких химически различных веществ. Пример: воздух, раствор и т. п. Фаза — гомогенная система, находящаяся в термодинамическом равновесии. Отдельные тела, являющиеся частями гомо- генной системы, при наличии термодинамиче- ского равнове'сия образуют одну фазу. Необхо- димым требованием является то, чтобы ка- ждая фаза имела не слишком малую массу; в противном случае нельзя использовать име- ющие статистическую основу понятия, как температура, давление и т. д. Следует отметить, что нередко под фазой понимается часть гетерогенной системы, не находящейся в равновесии; такое понимание может привести к недоразумениям. Таким образом, гетерогенная система, нахо- дящаяся в равновесии, является системой не- скольких фаз. Компоненты — вещества, которые, будучи взяты в наименьшем числе, достаточны для построения всей термодинамической системы (предполагается, что система находится в состоянии равновесия). Отличительным признаком компонентов яв- ляется то, что каждый компонент может быть введён в систему в произвольном количестве. Число веществ в системе может быть равно или больше числа компонентов. Термин „компонент" играет большую роль в приложении правила фаз, где важно не ука- зание, какие именно вещества рассматриваются как компоненты, а общее число компонентов как наименьшее число веществ, которыми состав каждой фазы может быть выражен с помощью химического уравнения. Согласно правилу Планка, для подсчёта числа компонентов в системе необходимо сосчи- тать число веществ в системе и вычесть число независимых химических уравнений реакций, возможных между веществами. Пример подсчёта числа компонентов в си- стеме, состоящей из веществ: СаСО3, СаО, СО2, число веществ равно трём, число уравнений — единице: равновесия, которые могут претерпевать про- извольные изменения, не вызывающие при этом изменения числа фаз в системе. Термин „степень свободы" заимствован Гиббсом из механики для обозначения условий, необходимых для определения термодинамиче- ского равновесия системы. Указание природы степеней свободы не имеет особого значения. Зато чрезвычайно важным является число этих условий (степень свободы), т. е. число данных, необходимых для однозначного определения равновесного состояния. Термодинамическую систему называют: нонвариантной (инвариантной), если у неё число термодинамических степеней свободы равно нулю; унивариантной (моноварйантной), если число термодинамических степеней свободы равно единице; бивариантной (дивариантной), если число термодинамических степеней свободы равно двум; три вариант но и, если число термоди- намических степеней свободы равно трём; мультивариантной (поливариантной), если число термодинамических степеней сво- боды больше трёх. Правило фаз Гиббса — связь между чи- слом фаз (/), числом термодинамических сте- пеней свободы (С) и числом компонент (к), имеющая место для всякой системы, находя- щейся в термодинамическом равновесии: а потому число компонентов 3 — 1=2. Термодинамическая степень свободы — число тех параметров, определяющих состояние Если можно не учитывать газовую фазу, т. е. считать постоянным давление в системе, то правило фаз принимает вид f-i-C--- к+1. Эта последняя форма правила фаз имеет особенно широкое применение при исследова- нии сплавов. Термодинамическая теория истинных растворов Осмотическое давление — давление растворённого вещества в растворе, обнаруживаемое как давление, оказы- ваемое растворённым веществом на полупроницаемую пере- городку, отделяющую растворитель от раствора. Полу- проницаемая перегородка должна быть совершенно непроницаема для растворённого вещества и совершенно проницаема для растворителя. Для разбавленных растворов, или идеальных раство- ров, осмотическое давление подчиняется формуле Вант- Гоффа тс - CRT, где л — осмотическое давление; С — концентрация рас- творённого вещества, выраженная в мол/л', Ч — абсо- лютная температура раствора; R — универсальная га- зовая постоянная. Уравнению Вант-Гоффа можно придать вид иК= nRT, где V — объём раствора и п — число молей растворён- ного вещества. Эта последняя формула по внешнему виду анало- гична уравнению состояния идеального газа. Первый закон Рауля. Если над жидким раствором пар состоит только из молекул растворителя, то отно- сительное понижение давления пара над раствором рав- но мольной доле растворённого вещества в жидком рас- творе; Ра -Р.. " Ро N + п ' где ра — давление пара над чистым растворителем, р — давление пара над раствором, п — число мо.лей раство- рённого вещества и N — - число молей растворителя в жидком растворе.
380 химия [РАЗД. ! Закон Бабо. Отношение давления пара над раствором (если пар состоит только из молекул растворителя) к давлению пара над чистым растворителем есть величина, не зависящая от температуры и для данного раствора постоянная. Из первого закона Рауля следует: р_ _ N _ ра ~ N + п ' Л' где -^ —— — мольнаядолярастворителявжидкомрастворе Второй закон Рауля. Криоскопический закон Рауля. Если при понижении температуры из раствора вы- кристаллизовывается чистый растворитель, то понижение температуры затвердевания растворителя из раствора по сравнению с чистым растворителем пропорционально концентрации растворённого вещества в жидком растворе- ЬТ3*=Е3С', здесь С —концентрация растворённого вещества в жид- ком растворе, выраженная в числе молей растворённого вещества, приходящихся на 1000 г растворителя; ?3— ко- эфициент пропорциональности, носящий название крио- скопической постоянной: эта последняя величина опреде- ляется лишь свойствами растворителя. Физический смысл величины Е3 может быть выражен как понижение темпе- ратуры замерзания растворителя из такого раствора, в ко- тором концентрация растворённого вещества равна еди- нице, т, е. одному молю растворённого вещества на 1000 г растворителя. Это обстоятельство объясняет, почему крио- скопическую постоянную часто называют „молекулярным понижением точки замерзания растворителя". Второй закон Рауля может быть выведен при помощи основных законов термодинамики и тем самым вскрыт гмысл крноскопической постоянной: метод определения молекулярного веса носит название „криоскопия". Третий закон Рауля. Эбулиоскопический закон Ра- уля. Если над жидким раствором пар состоит только из молекул растворителя, то повышение точки кипения раствора по сравнению с чистым растворителем пропор- ционально концентрации растворённого вещества в жид ком растворе: ' где С'— концентрация растворённого вещества в жид- ком растворе, выраженная s числе молей растворён- ного вещества, приходящихся на 1000 г растворителя; Е. — эбулиоскопическая постоянная — величина, опре- деляющаяся только свойствами растворителя. Физиче- ский смысл величины Е^ может быть выражен как повышение температуры кипения такого раствора, у которого концентрация растворённого вещества равна единице, т. е. одному молю растворённого вещества на 1000 г растворителя. Это обстоятельство объясняет, почему эбулиоскопическую постоянную часто называют „молекулярным повышением точки кипения раствори теля". Третий закон Рауля может быть выведен при помощи основных законов термодинамики и тем самым вскрыт смысл эбулиоскопической постоянной 474, = 1000 где ./?— универсальная газовая постоянная; ная температура кипения растворителя; скрытая теплота испарения растворителя. Очевидно, что (табл. 60) — абсолют ^— удельнзв где Я— универсальная газовая постоянная; Т3— абсолют- ная температура замерзания чистого растворителя; q3 - удельная скрытая теплота плавления чистого растворите- ля. Очевидно, что (табл. 59) 1000 я. Таблица 59 Криоскопические постоянные некоторых растворителей Растворитель Вода ..... Бензол . . . Нафталин . . Иод ..... Камфора . . Хлористый . калий . . . тз 273Д5 278,7 353.3 388 451 Ю45 в кал/ г 79-°7 3°,39 35,7 14,87 8,45 86,о Е3 1,859 5,07 6,94 2О.ОО 47-2 25,2 Ь3 d экспер i,86 5,12 6,932 2О,4 48,5 25 Второй закон Рауля широко используется для опреде- ления молекулярного веса растворённого вещества. Этот Еъ = 1000 Таблица 60 Эбулиоскопические постоянные некоторых растворителей Растворитель Вода .......... Эфир ......... Этиловый спирт . . Серная кислота . . . Четырёххлористый углерод . . . ...... Хлороформ ..... Ацетон . ....... Уксусная кислота . . Бензол ........ Tk 373 308 35i,2 3*9,2 351 334,2 329.3 391 353-3 <?? в кал/г 539 84.7 2l6 85 46,8 6l 125 97 95 Ek 0,516 2,14 1,19 2,3 4,9 3,8 1,72 3,i 2,6l Третий закон Рауля широко используется для определе- ния молекулярного веса растворённого вещества. Этот метод определения молекулярного веса носит название „эбулиоскопия". ЛИТЕРАТУРА И ИСТОЧНИКИ 1. Бродский А. И., Физическая химия, ОНТИ. Гл. ред. хим. литературы, 1935. Ч. Глесстон С., Электрохимия растворов, ОНТИ, Химтеорет, 1936. 3. Д у м а н с к и и А. И., Учение о коллоидах, ОНТИ, Гл. ред. хим. литературы, 1935. 4. К а с с е л ь Л. С., Кинетика гомогенных газовых ре- акций, ОНТИ, Химтеорет, 1936. 5. Л а у р и Т. М., Неорганическая химия, ОНТИ, Гл. ред. хим. литературы, 1935. 6. Л ь ю и с и Р е н д а л л, Химическая термодинамика, ОНТИ, Химтеорет, 1936. 7. Менделеев Д. И., Основы химии. 8. Н е к р а с о в Б. В., Курс общей химии, ОНТИ, Гос. научно-техн. изд. хим. лит., 1945. 9. Оствальд-Лютер-Друкер, Физико-хими- ческие измерения, ОНТИ, Химтеорет, 1935. 10. Р а к о в с к и и А. В., Введение в физическую хи- мию, ОНТИ, Гл. ред. хим. литературы, 1938. 11. Рем и Г., Учебник неорганической химии, ОНТИ, Госхимтехиздат, 1934. 12. Справочник физических, химических и технологиче- ских величин, Изд. Советская энциклопедия. 13. Спутник химика, ОНТИ, Госхимтехиздат, 1934. 14. Т а м м а н Г., Руководство по гетерогенным равно- весиям, ОНТИ, Химтеорет, 1935. 15. Тэйлор X. С., Физическая химия, ОНТИ, Хим- теорет, 1935. 16. У л их Г., Химическая термодинамика, ОНТИ, Гос- химтехиздат, 1933. 17. Ф и н д л е и А., Правило фаз и его применение, Гос. научно-технич. издательство, 1932. 18. Чичибабин А. Е., Основные начала органиче- ской химии. 19. Э и к е н А., Курс химической физики, ОНТИ, Гог- химтехиздат, 1934—1935. 20. Э и к е н А., Физико-химический анализ в произвол стве, ОНТИ, Химтеорет, 1936. 21. А Ь е g g, Handbuch der anorganischen Chemie, 2 Auf- lage, Berlin. 22. Chetniker Kalender, Berlin, J. Springer. 23. Grnelins Handbuch der anorganischen Chemie, 8. Aull. Verlag Chemie, Berlin. 24. L a n d о 1 t -В б r n s t e i n, Physikalisch-Chemische Tabellen, Berlin, J. Springer. 25. Latimer and Hildebrand, Reference Book of Inorganic Chemistry, New York the Macmillan Com- pany, 1941. ?6. М е П о r J. XV., Comprehensive Treatise of Inorganic and Theoretical Chemistry, Longmans and Co N. Y. — London. 27. Pascal, P., Traite" de chemie mineralle, Masson et Cie, Paris.
Глава IV ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ СВОЙСТВА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ Весовая плотность* (кг!м5) у •- = -7г>,тде G —вес, V — объём. При равно- dv Q мерном распределении массы f—т/- При не- равномерном распределении массы пользуются тем же уравнением, но берут достаточно боль- шие значения G и V. Массовой плотностью р называют величину —у. Величину -у жидкостей замеряют с помощью ареометров, соответственно градуированных, глубина погружения которых даёт весовую плотность, выраженную в градусах (Боме, Брикса или Бека в зависимости от системы прибора). Градусы переводят в у с помощью соотношений, приведённых в табл. 1. Таблица 1 Система ареометра | | Боме старая Боме, вторая старая Голландская 1 Рациональная Американская Брикса Бека Зависимой от показа} ме для лёгких жидкостей 146 780 146,78 + п 146 ооо 136 + 1 144 ооо 144 + П 144 ЗОР 144-3 + л 140 ооо 130 + П 141 5оо 400 ооо 4оо 4- п 170000 170 + П гь Y в кг/.и3 ия п арео- тра для тяжё- лых жидко- стей 146 780 146,78— п 144 00° 144 — « 144 Зоо 144,3— п 145 оэо ~i45 — п~ 400 ооо 4оо — п 170 ооо 170 — П Темпера- либровки 17,5=С i2,5°C i5°C 6о°Р = = i5V»°C 6o^F = = i5%°C - Ареометры тарируются при определённых температурах, и точные замеры нуждаются в поправках, указываемых в паспорте прибора. Если при смешении жидкости не меняют своего суммарного объёма (например, нефте- продукты), то весовая плотность смеси опре- деляется из уравнения: __ l ^ Чсл{ — ,/ где Усм — объём смеси и У{ —объём компо- нента. Весовая плотность воды и ртути дана в табл. 2 Таблица 2 " /сс 0 5 10 15 2О 25 3° 35 4о 45 5° 6о 70 8о 90 100 15° 20О 250 Зоо Весовая п в к ртути 13595 13 583 13 571 13558 1354° 13534 13522 13509 13497 13 485 13473 — — — — — — — четность Y '/Л*3 воды 999.9 1000,0 999.7 099,1 998,2 997- г 995,7 994,1 992,2 99о,о 088,1 9832 977-8 971,8 9б5,3 958,4 917,2 862,8 794 700 Вязкост ,., кг -сек Юв И- ——г- м 182,27 15443 133-09 116,23 Ю2.37 gi,ii 81,71 7342 «,57 60,71 5б,о1 47,90 41,30 36,24 32,06 28,75 i8,7 14-3 — ь воды 10S м*1сек 1,789 i,5i5 i,3o6 I.I42 1,оо6 0,8965 0,8048 0.7246 0,6583 o,6oi5 o,556i 0-4779 о,4154 0,3658 0,3258 0,2942 О.2ОО o,i6a — Весовая плотность различных сортов керо- сина (в том числе и импортных) колеблется в пределах 790—826 кг\л$ при 15,6° С. Газо- лины меняют весовую плотность при той же температуре от 680 до 748. Влияние темпера- туры на весовую плотность масел учитывается формулой Менделеева: * Принятая система размерности— килограмм, метр и секунда. Во всех случаях отклонения от принятой системы размерность величин будет огова- риваться. ГД? Tie — весовая плотность при 15° С и [3 — коэфициент, зависящий от YIS- В СССР
382 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ [РАЗД. 1 в качестве руководящих материалов принято значение 3, полученное Казанкиным для ба- кинских нефтепродуктов (табл. 3). В США принято 3 = 0,0007. * Весовая плотность ряда газов дана в табл. 4 и массовая плотность воздуха на фиг. 1. Поверхностное натяжение. На границах жидких объёмов действуют молеку- лярные силы, стремящиеся уменьшить внешнюю поверхность и подвергающие объём воздей- ствию значительных сил. Величина силы Т по- верхностного натяжения (в кг\м\\ воды при 18° Г =-7,54X10; этилового спирта при 203 Т — 2,28ХЮ~3; эфира при 20° Т= 1,673ХЮ~3; ртути при 15° Г = 44,5Х10~3. v На границах между газообразными и жидки- ми телами свободная поверхность в зависи- мости от соотношения сил молекулярного притяжения создаёт выпуклый или вогнутый мениск. Так, в стеклянных трубках диаметра d поверхность поднимается на высоту 20 ?5 Фиг. 1. Массовая плотность р воздуха для различных давлений как функция температуры. Сжим а е м о с т ь. Собственно жидкости в расчётах принимаются несжимаемыми в силу малого влияния давления на весовую плотность f. Для газов, находящихся под воздействием изменяющихся давлений и температур, вели- h — где для воды k = 0,03; алкоголя k = 0,01; то- луола k — 0,013; ртути k = — 0,01. При замене трубки двумя параллельными пластинами с рас- стоянием между ними d величина k умень- шается вдвое. Таблица 3 у 1, (в кг/м3) — весовая плотность при 15° С ................. 10* fi по Казанкнну ............. 10' 3 по Менделееву ............ у,, (в кг/м3) — весовая плотность при 15° С ................. 10* J3 по Казанкину ............. 101 р по Менделееву ............ 7оо - ,2 84о 7Л2 - 7ю 8,97 — 850 7-°5 7,2 720 8,8з — 8 зо 6,94 - 74-о 8,51 - 870 6. 78 - 76о 8,20 — 88о 6,62 - 780 7,00 — 89о 6,51 - ! 8оо 7-59 7.7 ооо 6,32 6,4 820 7-39 ~ 920 - 6,0 83о 7,27 — — - - Таблица 4 Газ Воздух . .............. Кислород .............. Азот ................. Водород .............. Хлор ................ Окись углерода ......... Углекислый газ ......... Сернистый газ ........... Сероводород ............ Аммиак .............. Метан . . ............. Ацетилен .............. Этилен .............. Этан ................. Формула О, N, С1а СО со. SO2 H2S NH3 СН4 CjHg CjH, C,H3 Весова ность 1 "он С Ю CJ Ос- Лив, Я Q_ s 1,293 1429 1,250 0,0899 0,322 1,250 1,977 2,927 1.539 0,771 0,717 1,17* 1,з5о т-356 я плот- В KZJM* fl "Д •ЧО^* S. -ч*» с 11 а, 1,165 1,288 1,125 0,0809 2.9ЭО 1,120 1,783 2,639 1,387 0,695 0,646 i,o55 1,137 1,223 Д !*• -30' .59 .77 ,55 0,82 ,тб -58 ,30 ,04 ,07 0,85 °,95 — 0,85 0,79 инамиче W в -- л 0° 1,77 1,94 1,70 0,89 1,28 1,75 1,44 1,20 о,94 1,о5 о,дз о,97 0,83 ский ко р - при + 50° 2,04 2,22 1,94 о,99 1,50 2,0 (. 1,65 1.43 1,42 I-I5 1,22 — 1,т5 1,02 эфициет темпера + 1003 2,27 2,51 2,17 ,09 ,72 ,89 ,65 ,64 ,34 ,40 I-3I ~ вязкост туре в ° + 200° 2,65 3>°5 2-57 1,2Э — — 2,32 2,11 — — — I,6l И С: + 300° З-оз — — 1,42 — — — _ — — _ 1,85 ~ чина -( определяется из уравнения — = /? Г, где R — газовал постоянная, меняющаяся, однако, для реальных газов (см. главу „Тепло- та"). При движении газа со скоростями, далё- кими от звуковых, следует расчёт вести так же, как и для несжимаемой жидкости. вязкость Вязкость —: стремление жидкостей и га- зов препятствовать изменению формы, проис- ходящей путём сдвига жидких слоев. Так, при ламинарном (слоистом) потоке (фиг. 2) с про- фллем скоростей ОН жидкий объём ABCD
ГЛ. IV] вязкость 383 будет деформироваться в объём AEKD, при- чём сила, потребная для этой деформации, определяется по закону Ньютона: р = --- , d dv где •— — градиент скорости по нормали к тру- щимся поверхностям, F— площадь, по которой У I/ *. Фиг. 2. происходит трение, и (л. - динамический коэфи- циент вязкости (кг-сек/м2), зависящий от свойств вещества. Отношение — называют р кинематическим коэфициентом вязкости v (м'11сек). Величина — = <р называется теку- честью. ^ Технические единицы вязкости. В машиностроении вязкость определяют с по- делённого объёма называется вязкостью в се- кундах (Энглера, Редвуда, Сейболта и т. д. в зависимости от типа прибора), а отношение этого времени ко времени истечения воды при нормальных условиях называется вяз- костью в градусах (Энглера и т. дЛ На фиг. 3 приведена номограмма для пере- вода технических единиц в ч. При переводе градусов Энглера (°Е) в N в случае маловязких жидкостей (°Е ^ 2) сле- дует, по Афанасьеву*, величину В — 0,0631 в уравнении Уббелоде V = 10 ,-4 0,0731- уменьшить до 0,050 при 2° Е, до 0,0540 при 1,8° Е, до 0,0570 при 1,6° Е, до 0,0595 при 1,4° Е и до 0,0620 при 1,15° Е. Для величин вязкости, выходящих за пределы номограммы (фиг. 3), следует обращаться к переводным уравнениям, сведённым в табл. 5. В иностранной литературе и реже в отече- ственной применяются единицы вязкости — пу- азы A кг • сек!м'г —- 98,1 пуаза; 1 сантипуаз = = 1,0197ХЮ~4 кг-сек'м^. Вязкость нефтепродуктов [18]. По стандарту даётся вязкость при 50° С, и, если она не превышает 16° Е, то в темпера- турном интервале от 30 до 150° С можно учесть влияние температуры на вязкость с помощью соотношения ^tt'1 ^ v5050" = const, где п берётся из табл. 6. Для более вязких масел температурный интервал сужается /,/ 1,2 1,3 1,41,5 сы Энглера '456 78QW тттт И 1,1 Л i.l 30 40 ..,...- . _ _ _ . Униберсаль 34 363840 50, 60,70 ДО,ЩОО /50 200 ,300 ,5G0, , ,1,000 20РО 3000 30 Щ^Ле^а^о^ ПИП!!! I Ml 32 3436 40 50 60 80 Ю0~ ~~ 200 .300 400500 ?00/000 20002Щ ТТ iTll'lllI'llnTtrtl!1!!' ГГГГ!t'l I'l'flWl'lllflllf Tl'.l'l'f I'lTlT ' СеЬцнды Редбуда - Ддмиралти с *- о п т 20 30 40 50 80,100 200 300 Градусы Барбье 1000 500 300 200 tQ° 5P 4° 10 8 CekuHdbi Сепбопт- 12 13 ^^[|[[|мУ 30 40 50 60 80 100 200 300 •*г--1|- 0,01 0,02 0,03 0,040,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Кинематический Коэфициент дяз/focmu V J cek Фиг. 3. 5678 мощью вискозиметров - сосудов с калибро- (от 40 до 110°). Это соотношение остаётся ванными насадками, в которых замеряют справедливым для большинства растительных время истечения испытуемой жидкости в опре- ——————-- делённых объёмах. Время истечения опре- * .Нефтяное хозяйство" № 8, 1929.
384 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ [РАЗД. 1 1 Наимено- вание единиц Градусы Энглера Секунды Энглера Секунды Сейболта Универсаль Секунды Сейболта Фурол Секунды Редвуда Торгового Секунды Редвуда Адмиралти Градусы Барбье 11 У Обозна ние "Е "Г "S "SF "R "RA °В Страна СССР, Скан- динав- страны, Герма- ния То же США То же Англия США Фран- ция Константа прибора 50—53 сек. 5°— 53 сек. — „ 555 сек. _ — Зависимость Ю4 ч в яСЧсек от показания вискозиметра „_ 0,0631 0,0731 Е - — „-Б— LJ 4,22 o,oi435" Е — — ^g- i.8° 0,0220 ' S — —— - 0,0220"SF— ' 1,72 о, 00260" R — —ff-fi — o,o239"RA-°'|°3 48 =i 60 Таблица 5 где v30 — вязкость при из табл. 7. 30° С; т берётся Таблица 7 \ Наименование ! j масла 1 ! Д-17 ....... Д-17с ...... ! СС ....... мдс ...... со ....... : мд ....... 1 Касторовое . . . Показатель степени 5." 5-32 7.94 5-43 6,13 6,15 4-93 Темпер интерв от + 35 + 35 +35 +35 +35 +35 +3° атурный ал в t° С ДО —15 — то —5 о о +5 -5 Таблица 6 °E при 50° n .'Е при ?0° n °Е при ?0° п г,? 1,39 6,0 2,32 25,0 2,9° 1,5 1,59 7,о 2,42 3°,° 3,°6 1,8 1.72 8,о 2,49 35,° З,10 2, 0 1,79 9,° 2,52 5°,° 3.1? З.о 1,99 ю,о 2.56 65,0 332 4,о 2,13 15,о 2,75 — — 5,о 2,24 2О,О 2,86 — — Вязкость смеси нефтепродуктов точнее всего можно определить способом Молина и Гурвича [23], применение которого рассмотрим на примере. Дано 30Уп масла с вязкостью 2,5 °Е и 70% с вязкостью 20° Е. В табл. 8 даны ре- зультаты смешения двух компонентов Л A,5 °Е) и В F0° Е). Заданные компоненты также могут рассматриваться в виде смеси А и В, причём в первом будет 39,40/0 В и во втором 85,0% В (подчёркнуто в табл. 8). Поэтому в искомой смеси процент содержания В будет 0,3x39,4 + + 0,7X85 = 71.7 и её вязкость будет 9° Е. Кинематический коэфициент вязкости раз- личных сортов керосина (в том числе и им- портных) колеблется в пределах от 1,305ХЮ~6 до 2,858 X Ю~6 м-/сек при 20°С. Газолины меняют коэфициент кинематической вязкости (v) при температуре 35° С в пределах от 35,6 X Ю~6 до 6Э,ОХЮ~6 м^/сек. Влияние температуры на вязкость показано на фиг. 4. Иязкость иных веществ. Динами- ческий коэфициент вязкости (J. воды и ряда газов в зависимости от температуры при- ведён в табл. 2 и 4. Кинематический ко масел и даже для смеси глицерина с водой. Темпера- турный интервал для авиамасел мо- жет быть расши- рен применением соотношения Градусы Цельсия •Ю О Ю 20 30 40 50 60 70 80 90 ЮО ПО f20 130140 kn const, где f — 20 25 5° ' * «-0,787 0,892 I,coo /°— lob 150 sco ?•=1,000 0,938 0,877 При более низ- ких температурах для вязкости авиа- масла можно поль- зоваться соотно- шением: юооо 6000 4000- 3000 ?000 1000 600- 400- 300- 200- 100 70- g\n .. so- -' 4fi 44- 42- 40- __ — г* —— s ч , Ч ?= kr~ 1ч* X s^- l \ TEh 1 r^H ч •s ч s s ч Ч г- м«Г! ч ч N ч ч w ч ч и -% ч ч ч ч, > .4 s •• "~Х р=п. V Ч * ч 4s ^•^ Ч |-*-| v^ S ^ ^ Ч — X ч prf ч ч N ч ч л FS ч ^ |^> s ч — X ч k; ~s Ч F=> ч •^ N ^ s ч S D- ч Ч \^ Ч tq ^л ч , *^i Ч N г\ц 1^ 1 — ^ Ч "V ^ >• \ ч ч \ N ч Ч ^ s s cr? S ч Ч чЧ 1 Ч *ц Ч ч ч, S *^ ч ч "-S > k:N \ — "*% k н ч - ч^ S4 ' ч Ч Н ч N Ч Ч Ч4! ^ - \ Ч Ч S ч Ч *^ Ч^ чЗ У Ч 4i X _Ч ^~ •iv Ч ч ч ч ч. ч -ч kj ч N — Ч с- *у1 —* N ч 1 ч ч Ч - ts ч. Ч S ч 3 ^ ч ч S ч h ч - ч * N ч ч. Ч ^ 1*4 ^^ "N . V ,_. •т сод •6000 -3.000 •2.000 -1000 -6QO -400 -200 inn HJv кп г 40 § Ci в | SJ CS» 0 ,й % 75 'Vf+40 О Ю 20 30 40 50 ВО 70 80 90100 120 140 160- ISO 200 220 24О 260 280 300 Градусы Фаренгейта Фиг. 4.
ГЛ. IV] ГИДРОСТАТИКА НЕСЖИМАЕМЫХ ЖИДКОСТЕЙ 383 Таблица в •/.в о 12,0 l6,0 19,2 21,8 24,0 2б,О 27,9 29,6 30,9 32,8 34,6 36,3 37.9 39.4 40,8 42,1 43,3 44,4 45,5 °Е i!es 1,70 1,75 i, 80 1,85 1,90 i,95 2,00 2,IO 2,20 2,30 2,40 2,50 2,6o 2,70 2,80 2,90 З.оо ,,в 46,6 47.6 48,6 49-5 5о,4 51,2 5i,9 52,6 53,3 54.о 54,7 55.4 56,i 56,8 57-4 57.9 58,4 58,9 59,4 59-8 6i,8 СЕ 3^20 3,30 3,40 3-6о 3-7° 3-8о 3,90 4,°° 4,ю 4,20 4-30 4,40 4,5° 4,6о 4.7° 4,8о 4,9° 5,оо 5.50 Ъ. 63,7 65,3 66,7 68,8 69,3 7°.5 71,7 72,7 73,6 75,2 78.1 79,3 8о,4 8i,5 82,5 83,4 84,2 85,о 86,6 87,8 °Е 6,оо 6,50 7,оо 7,50 8,оо 8,5о 9,°° 9,5=> ю,о и,о 12,0 тб!с 17,0 i8,o 19,0 20,0 22,0 24,0 0/ g 90^1 92,1 93-0 93,8 94,6 95,3 95,9 96,5 97-0 97-5 98,0 98,4 98,8 99-2 99-6 roo — — - 26,0 28,0 30,0 32,0 34,0 Зб 38 42 44 46 48 52 54 56 58 00 - __ эфициент вязкости v для воздуха даётся на фиг. 5. Влияние температуры на вязкость газов может быть определено по уравнению Сутерленда кг причём величины Б и С, а также область при- менимости этого уравнения даны в табл. 9. Габлица 9 Вещество ' Этиловый эфир . . . Этилен ........ То же ......... Аммиак ........ Бензол ........ То же ........ Гелий ......... Окись углерода . . То же ......... Углекислота ..... Воздух ........ То же ........ Кислород ....... Азот ......... Метан . ....... Двуокись серы . . . Водяной пар .... Водород ....... С 325 '-^25,9 238,9 626 700 38о 78,2 100 101 а/4 172,6 123,6 138 юз 198 4i6 961 83 В- 10е о, 91 1,052 1,074 i,8oi 1,384 о,994 1,459 1-396 1,377 1,655 1,698 1-503 1.747 1,378 1,082 1,784 2,53 0,6/1 Облает меню от 0° -75° -4о° + 20° + 100° + 15° -7о° -130° ~78° О +250° о° -79° -78° о° 0° + 20° —4о° ь при- лости до + 20О° +3оол + 252° +450° + 213° +250° + 100^ + 2ОС + 2^0° 4-100° + 1000' +4оо° + 200С +250° + 100° + 120° + 4оо° + 250° При смешении га:юв вязкость смеси опре- деляется из уравнения: _1_ = V 1L где vt — объёмные доли содержания каждого компонента. Вязкость пара сообщается в главе .Теплота". 20 25 30 ГС Фиг. 5. Кинематический коэфициент вязкости воздуха различных давлений как функция температуры. ГИДРОСТАТИКА НЕСЖИМАЕМЫХ ЖИДКОСТЕЙ Уравнение равновесия покоя- щейся жидкости dp = Р (qxdx + qydy -f- gzdz), где х, у, z — координаты, qx, qy, <7г — компо- ненты массовой силы, действующей в данной точке, имеющие размерность ускорения. Для жидкости, находящейся под воздействием только сил тяжести qx = qy = О и qz = — g. Для жидкости, находящейся под воздей- ствием дополнительного ускорения /, Фиг. 6. Если j = 0, то уравнение состояния жидко- сти будет i = —— -f Z2 = СОП81. Давление — величина скалярная. Как след- ствие, внешнее давление на жидкость пере- даётся всем частицам без изменения. Сила давления жидкости на плоскую стенку равна весу столба жидкости с поперечным сечением, рав- ным площади стенки, и высотой, равной глу- бине погружения центра тяжести стенки: Р — 4-F-hlk.m. ('ила нормальна к стенке. Центр 25 Том 1, кн. 1
386 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ [РАЗД давления расположен ниже центра тяжести на величину, равную отношению момента инерции стенки к статическому моменту, счи- о \ лл^,„Л„,. инерции тая по стенке F-X Момент ц-т берётся около оси, параллельной свободной поверхности уровня и проходящей через центр тяжести. Статический момент берётся относи- тельно свободной поверхности уровня, считая по стенке (фиг. 6). Сила давления жидкости на кривую стенку определяется по гори- зонтальной и вертикальной составляющим. Го- ризонтальная составляющая равна силе да- вления на вертикальную проекцию заданной стенки. Центр давления находится по прави- лам плоской стенки. Вертикальная составляю- щая равна весу столба жидкости, лежащей над этой стенкой, считая до свободной поверхно- сти уровня; направление действия — со стороны смоченной поверхности при свободной поверх- ности уровня, лежащей выше стенки. Верти- кальная составляющая называется архимедо- вой сплои. Линия её действия проходит через центр тяжести столба жидкости, лежащего над этой стенкой (считая до свободной по- верхности уровня). Полная сила определяется геометрической суммой. Составляющая силы давле- ния жидкости в произвольном направлении (например, под углом |) к вертикали) равна проекции на , заданное напра- вление веса столба жидкости, ограни- ченного стенкой, свободной поверх- ностью уровня и проектирующей поверхностью (это наименование при- своено цилиндри- ческой поверхно- сти, образующие которой парал- лельны заданному направлению g). Таким образом, Р = f V-cos ? (фиг. 7). Поверхность уровня жидкости в движущемся сосуде с ускорением у будет перпендику- лярна к геометриче- ской_разности векто- ров g—j. Давление на глубине Л опреде- ляется из уравнения: \ Фиг. 7. Сосуды, вра- щающиеся окол о вертикальной оси, имеют поверх- ности уровня в виде параболоидов враще- ния, ось которых со- впадает с осью вра- щения. Ординаты па- раболоида, считая от Фиг плоскости, касательной и~ к его вершине, равны — , где и — окружная скорость (фиг. 8) на радг.усе ординаты. Урав- . г нение состояния жидкости -•- 4- z —-~- = С, Т ' 2g где С— постоянная интегрирования, которая на- ходится по известному давлению в какой-либо точке. Сосуды, вращающиеся около го- ризонтальной оси, могут обеспечивать относительное равновесие жидкости при усло- вии их полного заполнения. Однако величина давления во всех точках, кроме оси враще- ния, будет периодически меняться с периодом, равным —. Амплитуда колебания давления & будет тем меньше, чем меньше величина ~ to- Колебанием давления можно пренебречь тогда, когда можно пренебречь силами тяжести по сравнению с центробежными силами. Величина амплитуды равна 2г-(кг/м'^. При неполностью заполненном сосуде жидкость находиться в от- носительном равновесии не может из-за того, что те же колебания давления могут дать пе- редвижение жидкости из-за наличия свободной поверхности уровня. АЭРОСТАТИКА Из-за сжимаемости воздуха давление с высотой падает по сложному закону, ибо уравнение равновесия (см. стр. 385) интегри- р руется в этом случае в предположении -?— = = RT, где /?—газовая постоянная, также меня- ющаяся по высоте главным образом из-за из- менения содержания паров в воздухе: г км о 5 10 15 2о °/0Н,О 1,2 0,l8 O.OI 0,ОГ 0,02 Учёт влажности обычно столь труден, что её в расчёт не принимают. Для средних гео- графических широт связь между высотами и давлением выражается уравнением: Дг = *2 — г, = A8,4 + 0,057 1ср) Ig ^ - где tcp — средняя температура столба воздуха. Для точных определений показания барометра следует приводить его к нормальным условиям по уравнению: Вн = В A—0,000168 С) A-0,0026 cos 2<р) X X A-0.000000314 г), где Р — температура ртути, ^ — широта места замера. Нагревание воздуха на Г увеличивает Дг на 4%. При адиабатическом расширении воздуха подъёму на 100 м соответствует па- дение температуры на 1°. Меньшее падение температуры означает устойчивое, а боль- шее — неустойчивое состояние атмосферы. В нижнем слое атмосферы — в тропосфере — температура с увеличением высоты падает. Та часть атмосферы, в которой температура не зависит от высоты, называется стратосферой. Положение границы тропосферы зависит от широты и времени года, но в среднем можно считать её лежащей на высоте 11 км. Ввиду ограниченных размеров машин и сооружений (кроме воздухоплавательных) и незначитель- ности для них влияния изменения давления с высотой (в пределах габаритов) по сравне-
ГЛ. IV] ПЛАВАНИЕ В ЖИДКОСТИ 387 нию с расчётными усилиями следует считать давление не зависящим от высоты. Международная стандарт- ная атмосфера — принятый закон из- менения физических свойств воздуха с высо- той, который близок к средним действитель- ным закономерностям. Таким образом по- является возможность сравнения испытаний, проведённых в различных условиях. За нуль принята поверхность уровня моря, для которой считают: t$ = 15°, р0 = 10332,276 = 760 мм рт. ст., у0 = 1,2255, р0 = ЁК^ .— и газовая постоянная R — м< = 29,2708. Принятое изменение свойств воздуха с вы- сотой дано в табл 10. Таблица 10 г в м — I 000 0 I ООО 2 000 3 ооо 4 ооо 5ооо 6 ооо 7 ооо 8ооо дооо о ооо I ООО 2 ООО 3 ооо 4 ооо 5 ооо 20 000 t в О z 21,5 '^S 2,0 — 4.5 — 11,5 — 17,5 — 24,0 —30,5 —37-0 -43-5 -50,0 -56,5 -56,5 -56,5 -56,5 -56,5 -56,5 т2 ~j'~ 1,023 I, ООО 0,978 0,955 о, 932 0,910 0,887 о,865 0,842 0,820 0,797 0,774 о,752 о, 752 о, 75а о,752 0-752 Р2 —— "- — Ра 1,1244 1,ОООО 0,8870 0,7840 0,6916 o,6o8i 0,5320 0,4654 0,4072 о,35" 0,3031 0,2606 0,2231 0,1906 0,1628 0,1390 0,1187 0,0540 ?z ————— , Ро 1,0996 1,0000 0,9073 0,8215 0,7420 0,6685 0,6007 0,5383 0,4810 0,4234 0,3804 0,3366 0,2968 0,2535 0,1849 o,i579 0,0718 р в мм Hg 854,6 760,0 674,1 596,1 525,7 462,2 4°5,° 353,7 307-7 266,8 230,4 ioB,i 169,6 144,8 123,7 90,25 4i,o Y г, 3476 1,2250 1,1110 1,оо6о 0,9089 0,8189 о,7359 0,6595 0,5889 0,5249 0,4660 0,4124 0,3636 0,3106 0,2652 0,2265 0,1935 0,0880 По Бьеркнесу, рг = Ро l - 5,256 где Вz—барометрическое давление в мм рт. ст. Зная рг и Тг, находим z = 44300—42230 -у*0'235- Высота подъёма может определяться из урав- нения; ПЛАВАНИЕ В ЖИДКОСТИ Плавание в жидкости возможно, если Чж^Чт (индекс ж относится к жиц- кости и m — к телу). Тело тонет, если Тж<Лт> и плавает на поверхности, если 7ж>гот (в этом случае тело обладает шювучестью, т. е. способно иметь ватерлинию). На плавающее тело действуют две силы: сила веса G, прило- женная в центре тяжести тела Sg, и архимедова сила А, равная весу объёма вытесненной жид- кости, вертикальная линия действия которого проходит через центр тяжести вытесненного объёма Зд, и направление действия — снизу вверх, А = Учж, где V—объём вытесненной жидкости. Остойчивость — способность плаваю- щих тел возвращаться в первоначальное рав- новесное положение при получении крена. Равновесное положение возможно при на- хождении 5д и Sg на одной вертикали. При подводном плавании тела будут обладать остойчивостью при 5д, расположенном вы- ше Sg. Метацентр — точка встречи линии дей- ствия архимедовой силы с осью плавания тела. Плавающие тела обладают остойчивостью тогда, когда метацентр М расположен выше Sg. Метацентрическая высота h (расстояние между М и Sg) определяет величину остой- чивости тела, ибо момент, выправляющий крен, равен НА sin 9, где ср — угол крена. Величина метацентрической высоты определяется из уравнения: где /—момент инерции площади плавания (площадь, ограниченная ватерлинией) около оси мгновенного вращения плавающего тела (около диаметральной плоскости), V — водоиз- мещение, а — расстояние между $д и Sg по оси плавания. При отсутствии чертежа пла- вающего тела метацентрическая высота опре- деляется экспериментально. На палубе уста- навливаются симметрично оси плавания два груза весом ДО. Затем они сдвигаются в одну и ту же сторону на Д_у, замеряется вызванный этим сдвигом угол крена Дф (с помощью от- веса) и определяется h из уравнения: 13.59 Д/? Тер 2-13,59- где -\ср — средняя весовая плотность; tz ~ = 15 — 6,5 /г, где h = liiOO • z — высота в км. Для математического анализа удобны прибли- жённые уравнения Ветчинкина: J* = Pz_ = Л _ _А_у То Ро Ч 42 У 20 —/г : 20 -f Л ' Всё это справедливо в тропосфере, в стра- тосфере же Рг г-11000 6350 г=11 000 (урав- нение Галлея). где G — вес тела. Определение остойчивости осу- ществляется с помощью диаграммы Рида, представляющей собою зависимость восста- навливающего момента от угла крена. Про- дольная остойчивость играет большую роль для танков-амфибий, ибо наличие большого диферента на нос препятствует выходу из воды („зарывание машины"). Непотопляемость — способность иметь ватерлинию при пробоинах. Расчёт не- потопляемости при заполнении отсека водой, которая не переливается и не сообщается, с забортной водой, аналогичен расчёту приёме твёрдого груза.
388 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ (РАЗД. Новая метацентрическая ляется уравнением: высота опреде- где Ло — прежняя метацентрическая высота, G — вес тела, q — вес воды в отсеке. Угол да крена ср = fr •? — — , где а — расстояние центра тяжести затопленного отсека от диаметральной плоскости. Угол диферента а(Ь—х) „ Т = Д , — г-гт- . ГД? "\ — метацентрическая 1 высота продольной остойчивости, Ъ — расстоя- ние центра тяжести затопленного отсека от Sg по диаметральной плоскости и х — расстояние центра тяжести площади ватерлинии от Sg. При заполнении отсека водой, которая пере- ливается, но не сообщается с забортной водой. расчёт ведётся приближённо по уравнению: где V — водоизмещение тела, l/j — объём за- топленного отсека, J — момент инерции зер- кала поверхности отсека относительно продоль- ной оси, проходящей через центр тяжести по- верхности. Для расчёта диферента употреб- ляют ту же формулу, но берут момент около продольной оси. Крен рассчитывается по пре- дыдущему уравнению. При затоплении отсека водой, сообщающейся с забортной водой, сле- дует проводить расчёт плавания тела без учёта затопленных отсеков. Плавание в сжимаемой среде обусловли- вается подъёмной силой А = feV — угУ, где V — объём судна, fe и Тг — весовые плотности воздуха и газа. Удельной подъёмной силой называется подъёмная сила, отнесённая к объ- А _ ему судна: а = уг. Если температуры воз- духа и газа различны, то а = -*д ( 1 — з —J— Тв \ -"— ' г / где Тд и Гг — температуры воздуха и газа, о — относительный вес газа (отношение весов при одинаковой температуре). А меняется с давлением и температурой. А при t = 0 на высоте аэронавтической атмосферы (высота, при которой р — 10000 кг/л12, примерно 262 м) называется нормальной подъёмной силой. Влияние влажности в о з д у х а за- ключается в уменьшении удельной подъёмной . ' '273 т A—8) силы на Да = — —•——у——- у0в, где -f —да- вление водяных паров, Ь — отношение весовых плотностей пара и воздуха, индекс 0 отно- сится к аэронавтической атмосфере и индекс 1 — к условиям полёта. Влажность газа также уменьшает удельную подъёмнуюсилу на вели- чину Тпг, где ин- чение составляет плавание на нагретом воз- духе, для которого Да' > 0. Выполнение аэростата. При изме- нении условий полёта газ изменяет свой объём Ун. Высота, на которой VH — Vmax, называет- у ся зоной выполнения;Нз.в — Н0-\а _Н1?1. Вли- яние высоты на объём газа выражается уравнением: н„ Влияние вы соты на подъёмную силу имеет место при выполненном аэро- стате из-за потери газа при его расширении _н Л« = Л0? ^/0» ПРИ V0 — Ктах. Для невыпол- ненного аэростата Ан = А0. После достижения зоны выполнения при дальнейшем подъёме Н—Н„ я Ан — Айе н° . При спуске подъёмная сила постоянна (аэростат перестаёт быть вы- полненным), поэтому преодоление потолка за счёт инерции автоматически приводит к спуску до земли. В силу этого для установления равновесия системы при достижении потолка необходимо сбросить баласт, компенсирую- щий различие между статическим и динами- ческим потолком. При расчёте движущегося аэростата следует увеличивать его массу на 150/о за счёт присоединённой массы воздуха. Равновесие имеет место при А — G. Зона равновесия — статический потолок. Со- стояние судна в этой зоне взвешенное. Сброс баласта весом q даёт сплавную силу q — -A — Q. Адиабатическое изменение со- стояния даёт связь между изменением q и Н для выполненного состояния в виде: _ dH 1* "*," где ke и kf — показатели адиабатического процесса для воздуха и газа. Для светильного газа Лг=1,35, для водорода k2 = 1,4. Для приближённых подсчётов считают ?г = k, — k, и уравнение принимает вид: Ji/У — -рг- Д<2 (уравнение баласта), где Л0 — -*-— — высота однородной атмосферы. Для невыполненного состояния G 1 деке (') относится к условиям газа. Исклю- Устойчивое равновесие при ka < Аг, безраз- личное при ke = kz и при ke >• kz (наполнение светильным газом) неустойчивое равновесие, т. е. с увеличением высоты сплавная сила возрастает.
гл. ivi ЭЛЕМЕНТЫ ГИДРОДИНАМИКИ 389 Влияние температуры для выпол- ненного состояния (при постоянном давлении) характеризуется уравнением: G \ Тг т, Тв При Тв = Г, = Г Д# а • Д Тг — Д Тв G ~ Т A — а) или в соединении с уравнением баласта Величина 1 — з Т ' для светильного газа 0,73 и для водорода 0,075; в связи с этим изме- нение температуры газа на 1° даёт изменение высоты &.Н в первом случае почти в 10 раз более второго. Повышение температуры воз- духа на 1° уменьшает Н примерно на 30 м. Повышение температуры газа на 1° повышает Н на 20 м для светильного газа, на 2 м для чистого и на 3,3 м для неочищенного водо- рода. При невыполненном состоянии уравне- ние принимает вид: ~Q~==(~J7 Та т. е. Д/г оказывает своё влияние лишь через изменение V. Изменение высоты определяется уравнением: ЭЛЕМЕНТЫ ГИДРОДИНАМИКИ Линия, в каждой точке которой вектор скорости к ней касателен, называется линией тока. Её уравнение: dx dv dz Для установившегося движения линии тока совпадают с траекториями жидких частиц. Вихрь — совокупность жидких частиц, сов- местно вращающихся около общей оси. Со- ставляющие угловых скоростей вращения определяются из уравнений: I fdvz dvy\ i tdvx dvz\ ш* -^2\ду~~~ I idv. у дх ду Линия, в каждой точке которой вектор угло- вой скорости к ней касателен, называется вихревой линией, уравнение которой: dx dy dz Потенциал скорост и—функция, про- изводная которой по любому направлению даёт проекцию вектора скорости на это на- правление: __ d'f t _ d'-f _ ду "г ~~~ —-\—— t f \t ^~~ ~~"~\— > **7 ~~~ —^—— • •* * <р существует тогда, когда движение потен- циальное (безвихревое), т. е. шж = шу = шг == 0. Вообще = vdx v2dz. Уравнение неразрывности осно- вывается на постулате постоянства масс. В общем виде это уравнение имеет вид: -vi dt , + -з— дх , / 4- -5-1 * ду \ д -^— dz j = 0. Для несжимаемой жидкости: дх дг или div v — 0. Для потенциального потока В полярных координатах: 1 д ( dtf SU г о = 0, где г — линейная координата, а Для плоского потока: и ш — углы. --- df* г дг ~~ г2 д№ В цилиндрических координатах уравнение имеет вид: Точки, в которых уравнение неразрывности не имеет места, называются источниками или стоками. Функция тока (для плоского потока или пространственного, приводимого к пло- скому)—количест- во жидкости, кото- рое протекает ме- жду заданной ли- нией тока и линиек тока, принятой за нулевую: Линии з = const и ф = const дают два семейства взаимно ортогональных ли- ний, изображённых на фиг. 9. Причём rfc = v rfs = vAB Фиг. 9. называется циркуляцией и расходом =(fQ.
390 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ [РАЗД. I Составляющие скоростей равны: х ~~ дх ~~ ду у ~~ ду ~ дх Ортогональные сетки наглядно изображают плоские потенциальные потоки, которые по некоторым своим свойствам могут Фиг. 10. быть использованы в ряде практических при- ложений. В лопаточных машинах для выясне- ния меридионального потока, ограниченного поверхностями вращения, строят ортогональ- Дх ные сетки, в которых —— = г const (фиг. 10), а значит и расходы между соседними поверх- ностями тока постоянны. Построение произ- водят методом последовательных приближе- ний — вначале на-глаз, а затем уточняют, до- ДА- 1 биваясь постоянства —- • ——. Ду г Циркуляцией по замкнутому контуру называется Г '= ф v • ds • cos (vds) = 2 f <odF, где <adF — интенсивность вихря, <о — угловая скорость, dF—площадь вихревой трубки. Фиг. И. Вихревая пелена — поверхность раз- рыва скоростей. Величина циркуляции опреде- ляется из уравнения: dr = ov-ds (фиг. 11). Свойства вихря. Вихрь при всех своих деформациях состоит из одних и тех же частиц жидкости. Наружная поверхность вихря является поверхностью раздела между потенциальной частью потока и вихревой — ядром вихря, в котором скорости следуют закономерностям недеформируемого тела. По- верхность раздела является поверхностью раз- рыва закономерностей скоростей и давлений, хотя как скорости, так и давления разрыва не претерпевают. Величина Г в идеальной жидкости по контуру, проходящему через одни и те же частицы, не меняется с тече- нием времени, если движение происходит под воздействием сил, обладающих потенциалом. Следовательно, движение потенциальное (без- вихревое) всегда остаётся потенциальным и вихревое — вихревым. Циркуляция вокруг вихревой трубки посто- янна по величине вдоль всей длины трубки, т. е. dF ш = const (аналогично уравнению расхо- да). Поэтому вихревая трубка не может закан- чиваться в потоке, а должна либо замыкаться сама на себя, либо опираться на границы по- тока. Циркуляция по любому замкнутому контуру равна сумме циркуляции вихрей, охватываемых данным контуром. Скорость, индуцированная вих- рем произвольной формы на точку окружа- ющего потока, определяется интегрированием уравнения: Г ds sin ' Г ds sin3 <f dv = (закон Био-Савара), где Г — циркуляция, 5 — длина вихря, а — расстояние от точки до касательной к элементу вихря (фиг. 12). Век- Фиг. 12. тор элемента скорости влияния перпендику- лярен плоскости, проходящей через точки Л и ds, и его направление обусловливается направлением циркуляции вихря. Если вихре- вая трубка прямолинейна и определению под- лежат скорости влияния отрезка этой трубки, КОНЦЫ КОТОРОГО КООРДИНИРУЮТСЯ углами '.fj И cps. Г ТО V •=• -т—— (COS 'f2—COScf]). Скорость влияния бесконечно длинной прямолинейной вихревой трубки Г Г v — -Q— или va — 7)— —const. ZTCU ^71 Вихревые кольца. Импульс силы. необходимый для образования вихревого кольца, равен РД? = р.РГ и направлен по нормали к плоскости вихревого кольца (Р — сила, F—площадь вихревого кольца, Г — цпр-
IV] ЭЛЕМЕНТЫ ГИДРОДИНАМИКИ 391 куляция). Два вихревых кольца с циркуляцией одного знака совершают неустановившееся движение (попеременно одно из колец проска- кивает сквозь другое). Вихревой соленоид, состоящий из бесконечно большого числа одинаковых колец, равноудалённых друг от друга, является системой, могущей переме- щаться без изменения взаимного расположе- ния. Влияние вихревого кольца А на В всегда уравновешивается влиянием С на В (фиг. 13). Фиг. 13. Подобный соленоид положен в основу теории идеального ветряка Сабинина. Уравнение Навье-Стокса даёт связь между градиентом давления, скоростью, массовыми силами и вязкостью для движу- щейся жидкости tiv v dv,f dv г dv,, _ ^ dp • v*1? ~ Чх — у Jx t- Г* v *1»., dvv dvv ?Vy --.- ду dv dvz dvg dvz dvz 1 dp Первый член левой части равенства предста- вляет секундное приращение компонента ско- рости в заданной точке, левая часть равенства даёт секундное приращение компонента ско- рости заданной частицы с учётом её переме- щения, q — массовая сила (см. стр. 385), dx^ dy2 ' dz* оператор Лапласа второго рода и pv2!^— проекция силы вязкости на ось х. Обра- щаются в 0 первый член левой части равен- ства для установившегося потока, последний член правой части равенства для идеальной (не вязкой) жидкости, все члены, содержащие компоненты скорости для покоящейся жидкости. Интеграл Бернулли представляет собой интеграл предыдущих уравнений при м = 0 для установившегося движения вдоль заданной траектории частицы: z 4~ ~ -f o~ — const = H (напор). Интеграл Лагранжа — Кош и пред- ставляет интеграл предыдущих уравнений движения во при v = 0 для потенциального всём жидком объёме: _. _ 7 2g gdt Интеграл Бернулли и Эйлера есть интеграл Лаграижа — Коши в случае установившегося движения: г-\- ^- + =- = const, который справедлив во всём жидком объёме. Обобщённый на вязкую жид- кость интеграл Б е р ну л л и имеет вид: где R — функция рассеивания, характеризу- ющая механическую энергию, обращающуюся в тепло, причём dR — — (v2 vxdx-\- v2 vydy-\- va vzdz), о (}2 где v2 — -д—_v, \- -s-jj + ^-j — оператор Лапласа второго рода. Источник — точка, в которой несправед- ливо уравнение неразрывности из-за возникно- вения потока. Скорости влияния источника Q Q в пространстве v = -.—7г или <р = ——?-—, 4тгл 4-тт/* где Q — расход источника, г—расстояние рассматриваемой точки от источника, ср — по- тенциал потока. Для плоского потока v — 0— О 2"кг п ъ = -~-]пг. Для стока меняют знак при Q. Плоский циркуляционный по- ток имеет место в плоском потенциальном потоке, в котором имеется одна особая точка, обладающая вихрем с циркуляцией Г. Скорость Г Г влияния v = -f.— и ср = -^— (9-1-2 kn), где 6 — угол, отсчитываемый от начального ради- уса, k — любое целое число. Плоско-параллельный поток имеет постоянную, одинаково направленную скорость v и ср = vn, где п — направление скорости. Построение удобообтекаемых г е л осуществляется сложением в различных Фиг. 14. комбинациях элементарных потоков. Так, очер- тания носиков трубок Пито — Прандтля осу- ществляются по форме полутела, представля- ющего результат сложения двух потоков—пло- ско-параллельного и источника (фиг. 14). Для
392 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ [РАЗД. I 1 /"О 1 Обтекание круга с циркуля- пространственного потока а — т,-1/ — = д В ц и е и даёт совмещение трёх потоков: плоско- г параллельного, дуплета и циркуляционного. Скорость в В этом случае может быть найдена величина подъёмной силы (см. „Гидравлические ма- и для плоского а = Q лк>бой точке этого потока определяется в виде геометрической суммы соответственных ско- ростей влияния. Наивыгоднейшие очертания дирижаблей, привязанных аэростатов, фюзеляжей самолётов, кабин головок мощных ветряков и т. п. удаёт- Фиг. 15. ся получать распределением источников и стоков вдоль оси тела (фиг. 15). Для получе- ния тупого носа нужно начинать с источника с конечным расходом и для острого конца следует кончать нулевым стоком. На фиг. 15 заштрихованная эпюра изображает распределе- ние источников (выше оси) и стоков. Обследование овальных тел производится помещением на одной оси плоско-параллель- ного потока источника и стока с одинаковыми расходами (фиг. 16, а), и этот овал обращается Фиг. 16. в круг при сближении источника и стока в одну точку с постоянством момента дуплета: aQ = М — const (фиг. 16, б). Для дуплета ско- рости влияния в пространстве будут М М. и для плоского потока: М . vy = — -~ — - 1 sin 9 cos 9 /И COS Учёт влияния стенок заключается в установке зеркально отображённого потока (или потоков), который даст линию тока, со- впадающую со стенкой. Тогда влияние стенки будет аналогично влиянию отображённых по- токов (фиг. 17). Фиг. 17. шины", .Справочник" т. 12). Применение кон- формных отображений позволяет по законам обтекания круга находить законы обтекания крыльев. Обтекание круга может быть полу- чено при расположении источников и сто ков одинаковой мощности взаимно симметрично около окружности, т. е. так, чтобы произве- дение их расстоя- ний от центра окружности было равно квадрату ра- диуса а^з = Ь-^Ъъ— =г2 (фиг. 18). При этом .необходимо, чтобы сумма рас- Фиг. 18. ходов внутри кру- га была равна нулю. Разрывные течения могут быть об- следованы методом годографа скоростей [3,21]. ДИНАМИЧЕСКОЕ ПОДОБИЕ И ПРИНЦИПЫ МОДЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ Две системы, геометрически подобные в любой момент времени (кинематическое по- добие), называются динамически подобными тогда, когда все действующие в них силы со- ответственно пропорциональны. В механике сплошных сред кинематическое подобие воз- можно лишь при соблюдении подобия дина- мического. Модель и натура должны быть прежде все- го геометрически подобны, т. е. все их лиьей- ные размеры пропорциональны, а соответ- ствующие углы равны. Основным вопросом при проведении модельных испытаний является соблюдение динамического подобия. Частичное динамическое подо б ие. Число сил различного характера, обу- словливающих движение системы, может быть велико, например, силы инерции, тяжести, вяз кости, упругости на сжатие, упругости на сдвиг, поверхностного натяжения и т. п. Однако в каждом явлении всегда можно выделить главные силы, т. е. силы, изменение которых
ГЛ. IV) ДИНАМИЧЕСКОЕ ПОДОБИЕ И ПРИНЦИПЫ МОДЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ 393 даст заметное изменение законов движения системы, и силы, изменение которых не ока- зывает существенного влияния. Модельные испытания возможны тогда, когда число глав- ных сил не более трёх. Если четыре разнород- ные силы обусловливают движение системы, то главные масштабы модели (длины, силы и времени) обращаются в единицы и модель обра- щается в натуру. Если в двух геометрически подобных системах главные силы соответствен- но пропорциональны, то такие системы назы- ваются частично динамически подобными. Именно этот случай имеет место в практически встречающихся системах. Главные с и л ы. Во всех явлениях меха- ники сплошных сред обязательной главной силой является сила инерции. Силы тяжести являются главными силами всегда, когда дви- жение происходит под их воздействием (исте- чение через водосливы и отверстия, волны, колебания столба жидкости и т. п.). Силы вязкости существенно важны тогда, когда имеет место градиент скорости. Однако при достижении больших чисел Рейнольдса даль- нейшее изменение силы вязкости перестаёт оказывать существенное влияние на характер явления (режим автомодельное™). При ско- ростях, приближающихся к скоростям распро- странения упругих колебаний, силы упругости становятся главными. Критерием динамического по- добия называется величина, пропорциональ- ная отношению главных сил. В принятых кри- териях одной из главных сил является сила инерции. Если для двух геометрически подоб- ных систем критерии динамического подобия окажутся одинаковыми, то следует считать со- блюдённым частичное динамическое подобие по соответственным главным действующим силам. Числом Рейнольдса называют вели- чину, пропорциональную отношению сил инер- ции к силам вязкости: Re — — - , где v — характерная скорость (для трубопроводов — средняя скорость), d — характерный размер (для трубопроводов — диаметр) и v — кинема- тический коэфициент вязкости. Для потоков некруглого сечения диаметр заменяется учет- верённым гидравлическим радиусом. Гидравли- ческим радиусом называется отношение пло- щади сечения потока к смоченному периметру. В США при расчёте нефтепроводов вместо Re употребляют американский вихревой фак- г, ллоicon Г галлоны в минуту 1 тор /? = 0,03162 Re -=,———————-.——J—±—— \. r |_0. кинем, коэф. вязкости J В авиационной технике вместо Re употребляют характеристику опыта Е — vd, где d — харак- терный размер в мм. Величина Е ^-=^-Ке. Безразлично, какие величины считать харак- терными, важно лишь, чтобы при вычислении критерия динамического подобия для модели и натуры были взяты соответственные величины. Числом Фруда называют величину, про- порциональную отношению сил инерции к си- лам тяжести: Фг = —-г, где v — характерная скорость, / — характерный размер, g—ускоре- ние свободного падения. В обычных условиях g = const, поэтому при практических расчётах величину Фг часто заменяют размерной вели- чиной Ф — —. Числом Кош и первого рода назы - вают величину, пропорциональную отношению сил инерции к силам упругости первого рода: 1/2 р Cal = —=—, где р—массовая плотность и ? — С модуль упругости первого рода. Так как — = о2 — скорость распространения упругих колебаний, то в аэродинамике часто пользуют- ся величиной УСп! = - - = Be (или Ва), кото- рую называют числом Берстоу. Физическое значение этого числа то же. Числом Кош и второго рода - О2 р называют Са^~—~-, где G — модуль сдвига. Если главными силами являются силы упру- гости на сжатие и скалывание (обычные проч- ностные исследования), то модельные испы- тания могут проводиться лишь при изго- товлении модели и натуры с одинаковыми коэфициентами Пуассона. Если коэфициенты Пуассона будут одинаковыми, то соблюдение равенства Са^ автоматически даёт равенство Са%, поэтому при проведении модельных испы- таний необходимо соблюсти лишь равенство Си] и коэфициентов Пуассона. Числом Вебера называют величину, пропорциональную отношению сил инерции к силам поверхностного натяжения: We — / где Т—коэфициент капиллярности в кг\м. Определение параметров мо- дели. Параметры модели определяются тремя основными масштабами: сил k#, времени я/ и длины я/. Масштабы любых величин повторяют их размерности, так, например, масштаб скорости k.v = я/. я/~ , ускорений kj = ki k(~2, вязкости йц. = Яд. kt Я/ И Т. Д. Пример определения масшта- бов модели. Подлежит обследованию мо- дель водослива. Главными силами явля- ются силы инерции, вязкости и тяжести. Необходимо соблюдение Re и Фг. Равенство у модели и натуры этих величин означает существование равенств kvktk~l = 1 и kvz ki~lkg~l— 1. Нахождению подлежат я/, я/^ и я/. Исключая kv, считая ks=\ (g—ускорение свободного падения—для натуры и модели бу- дет заведомо одинаково), получаем: яг — |/яу3 • Находя kv и имея в виду, что kv — я;я/—1, по- лучим: я/ = I/ я, = kv . По уравнению раз- мерности силы получим: я л = яр я/2 яюа, от- куда kR = Яр я-А Выводы: подобные модельные испытания возможны только при применении жидкости иной вязкости; для уменьшения раз- меров модели следует применять менее вязкую жидкость. Результаты модельных испыта- ний должны обрабатываться в виде безраз- мерных коэфициентов, получаемых в качестве функций критериев динамического подобия.
394 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ (РАЗД. УРАВНЕНИЕ БЕРНУЛЛИ Уравнение Берну л л и — уравнение энергии движущейся жидкости. При рассмотре- нии энергии потока конечных (больших) раз- меров следует иметь в виду, что кинетическая энергия потока, вычисленная по средней ско- рости, всегда меньше действительной кине- тической энергии. При рассмотрении трубки тока можно считать скорости распределёнными равномерно по живому сечению (сечение потока, в каждой точке которого вектор ско- рости к нему перпендикулярен). Коэфициент Кориолиса — отноше- ние истинной живой силы потока к живой силе, вычисленной по средней скорости. Сред- ней скоростью называют -~- — vcp. Истинная ная высота (энергия положения), — — пьезо- метрическая высота (энергия давления), vi а -п— — скоростная высота (кинетическая энергия), Л тепловая высота (внутрен- няя энергия сжимаемой среды), причём U — энергия в ккал/кг и А — механический экви- валент тепла, равный ккпл\кгм. Ка- ждый из членов даёт соответственную энергию 1 кг и имеет размерность в м. График, изобра- жающий изменение величины каждого члена, именуется зпюрой высот (см. фиг. 60). Для сжимаемых жидкостей чаще относят энергию к 1 .и?, тогда размерность каждого члена 20 304050 70 100 « P~2 1 1 1 1 1 1 / , , ,,| , 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 i 3 ММ, 1 1 4 , , 1 5 ,1, , it. i I 6 7 8 S ,1 1 1 1 1 , 1 ' НО , i l , I ' ' 1 20 . 1 ! 1 ,1 1 1 1 30 i U . . , 1 ' ' 40 50 , i i 60 7 j 1 1 1 , i , i ! ! i 08090100 0,001 0,01 0,1 \'г - , I , i III | : 0,1 | , 1 , ,1 , ' ' ' 1 0,2 ,1,1, > i 0,3 ,1 1 I ' 1 0.4 , , 1 i 0,5 ,,1 , 1 , J . i I .1 ! 1 ! ' 1 ' 1 Г 1 ' ' 0,6 0,7 0,8.0,9 f 1 , . f •UM — ^ — 2 : 1 , [ 9 lit ' l i 4 5 6 tg \ \ 7 8 \ Q 10 скорость v — vcp 4- До в разных точках сече- ния потока различна. Величина коэфициента Кориолиса вычисляется из равенства a— 1-f- . , где b = Для ламинарного потока = тт и А3 — О- Для турбулентного потока при гидравлически глад- ких стенках a =f(Re) (по Некрасову) [8] lg Re = 3,5 4 5 6 7 а =1,12 1,о8 1,04 J.02 J'02 В расчётах для каналов и труб большого диаметра принимают А2 = 0,035 и k3 = Q, хотя это и не всегда точно. Для потоков с заведомо большой неравномерностью рас- пределения скоростей по сечению потока (на- пример, выход из всасывающей трубы гидро- турбины) величина а может достигать значе- ния нескольких единиц [13]. При а<2 можно считать /г3 — 0, однако, если а > 2, ks увели- чивается и даже может составлять основную часть а при достаточно больших значениях коэфициента Кориолиса. Коэфициент Бусинеска — отноше- ние истинного количества движения потока к количеству движения, вычисленному по сред- ней скорости: Общая форма уравнения Бер- нулли, написанного для двух сечений потока, имеет вид: Pi fi2 U, -, i * i i i i _ Фиг. 19. будет в кг/м%, а само уравнение Бернулли на- зывается уравнением напоров: + Pi + «iPi Pi + °2Р2 ——ъ U 4- Ti -— = T2—i— Члены уравнения именуются напорами (ско- ростной напор и т. п.). Несжимаемые жидкости обладают свойством неизменности внутренней энергии при переходе от одного сечения к другому, поэтому уравнение принимает вид: 4-«i oV-^-b-T-H-^T- Для потоков в трубах или установившихся равномерных потоков в открытых руслах при- нимают oi = a2 — 1 и исправляют вводимые этим допущением неточности членом X hr. Номограммы для подсчёта скоростных высот, а также для напоров воздуха даны на фиг. 19. п V- / ч °2 Для получения р -^— (для воды) нужно — = — z /^ умножить на 1000. При движении жидкости не под воздействием сил тяжести и при отсутствии свободной поверхности уровня объединяют члены z 4- — - = Л и уравнение Бернулли принимает форму: где E/IJ- — сумма потерь энергии между пер- вым к вторым сечениями потока, г — нивелир- Критические скорости. Левая часть уравнения Бернулли даёт запас энергии в пер-
ГЛ. IV] ЭЛЕМЕНТЫ ГАЗОВОЙ ДИНАМИКИ 395 вом сечении потока. Изменение членов в правой части может происходить за счёт повышения потерь, и увеличение любого члена может происходить за счёт уменьшения какого-либо другого. Геометрией потока можно создать большую скорость, так как по уравнению рас- хода v^F] — z/9/*2 — Q — const no всей длине потока или по всей длине трубки тока. Ана- логичное уравнение имеет место и для ускорений: j\F^ =^j2F2. Критической скоростью называют такую, при которой давление в по- токе падает до давления паров жидкости или до давления растворённого в жидкости газа-. где где /bjmin — минимально допустимое значение давления. Кавитация — понижение давления до /?2 т;п из-за достижения критических скоро- стей. Обычно сопровождается выделением пузырьков пара и растворённого в жидкости воздуха. Там, где за местом кавитации давле- ние повышается, пузырьки пара конденсиру- ются. Это явление сопровождается соударением жидких частиц (аналогично гидравлическому удару), результатом чего могут получиться большие местные давления, разрушающие стенки, ограничивающие поток. Последнее явление называется эрозией (подробнее см. „Гидравлические машины", „Справочник", г. 12). Сжимаемые жидкости. Для сжи- маемых жидкостей уравнение Бернулли при- нимает вид: 4 ' Sa?+ ' 4 ' ' 40 Ва^ = — — число Берстоу, а\ — скорость рас- пространения упругих колебаний, равная Фиг. 20. I/ Л—- . Величина этой поправки в процентах при различных Ва^ будет: v м/сек . . 34 68 Ю2 ig6 170 203 238 Да, .... o,i о,з о.з 0,4 о,5 о,6 0,7 Д% . . . . о,25 i,oo 2,25 4.°° б*20 9'°° 12>8 А--1 / 77 \ Л~ Кроме того, Г2 = Tj ( —) , *2— >Г2 — ^i=* = 59,2 ВЙ1а Pi Уравнение Бернулли для отно- сительного движения. При нахожде- нии трубки тока несжимаемой жидкости на вращающемся теле уравнение Бернулли при- нимает вид: где 25- ^ - 1 т, Л — показатель ft — 1 '-„, степени политропы (уравнения —^- — —^] . При А— 1,41 уравне- ние имеет форму: IV f22 2^Г 71 Pi ЕА Величина E/ZJ- учитывает в этом случае не собственно механические потери, а утерянную различными способами энергию, ибо механиче- ские потери частично регенерируются, повышая внутреннюю энергию газов. При осуществле- нии надёжной тепловой изоляции потока ^fij — 0, и уравнение Бернулли принимает вид: где / — теплосодержание газа. При расчёте потока газа с большими скоростями (в маши- нах) величиной z пренебрегают. При обследо- вании обтекания тел потоком воздуха влияние сжимаемости при замере давления в точке разветвления струй р2 (фиг. 20) определяется величиной Д из уравнения где w — относительная скорость и» — пере- носная (окружная скорость), или в виде урав- нения Эйлера: 2ff' 2 Если левая часть уравнения окажется боль- шей, нежели правая, то это значит, что вра- щающееся тело отнимает от потока энергию и является рабочим колесом турбины и, в об- ратном случае, — рабочим колесом насоса (см. „Гидравлические машины", „Справочник", т. 12). ЭЛЕМЕНТЫ ГАЗОВОЙ ДИНАМИКИ Уравнение расхода для сжимаемых жидко- стей имеет форму: Y Fv = G = const. Расчёты удобно вести, пользуясь выраже- нием числа Берстоу: Ва = — . Величина а опре- деляется из где k — показатель адиабаты. Уравнения, в ко- торые входит показатель адиабаты, могут быть
396 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ [РАЗД. использованы всегда, когда процесс преобра- зования давления в скорость происходит в ма- лый промежуток времени (но не со скоростями звука). Сопло Лаваля. При истечении газа через правильно очерченный насадок и при от- сутствии потерь может быть достигнута ско- рость и весовой расход /Г - fe+i i k Dili 0o\ ^ / Do\ ^ I ^gk^\ К ) \ ) Форма насадка может быть получена, если задаваться законом изменения давления по его длине (фиг. 21), тогда где индекс х относится к некоторому проме- жуточному сечению. Это отношение имеет mln. поэтому непрерывно- му уменьшению да- вления соответствует форма сопла, изобра- жённая на фиг. 21. Каждому закону изме- нения Fx по длине сопла соответствует свой закон изменения давлений, и если да- вление на выходе ока- жется равным давле- нию окружающей сре- ды, то сопло может считаться спроекти- ф"г- 21- рованным правильно. В самом узком сече- нии скорость будет равна звуковой при соответственной температуре: 'кр A- ?l •H TI кр V йяг/?г* • При * = 1,41 ркр =0,528 jt»j, ук/7 =0,636/^ и Г = 0,831 Т\. Максимально возможная ско- кр 1 рость (при истечении в пустоту) равна . При истечении воздуха из области атмо- сферы в пустоту i>max = 754 м/сек. Прямой скачок давлений имеет место при истечении газа через диффузор с излишним расширением, в котором давление перед выходом делается меньше противода- вления, а затем скачком повышается. В любом сечении потока, за исключением наименьшего, возможен прямой скачок давлений, дающий переход потока из зазвуковой скорости в до- звуковую без нарушения уравнения неразрыв- ности. Этот процесс связан с потерей энергии. Тело, движущееся со скоростью более зву- ковой, излучает волны Маха (фиг. 22), пред- ставляющие собой скачок давлений. Угол на- Фиг. 22. клона волн Маха определяется уравнением а г, , sin а — — — Ва-~1, где а — скорость распро- странения упругих колебаний, Ва — число Бер- стоу (см. стр. 393). Поток перед волной Маха находится в покое. Вообще всякое возмуще- ние при движении с зазвуковыми скоростями передаётся скачком давлений, который требует дополнительной затраты энергии. Эта за- трата энергии бу- дет меньше, если * передняя часть те- 7,2 ла имеет острую JQ форму. При острой ' форме максималь- 0,8 ная величина ко- QQ эфициента сопро- тивления имеет • место вблизи зву- 0,2 ковых скоростей. Затем козфициент сопротивления па- дает (фиг. 23). Если передняя часть тела не имеет острой формы, то коэфи- циент сопротивления будет продолжать расти [29, 30]. Плоский скачок давлений. В пло- ском потоке величина скачка скорости равна: где i>! — скорость перемещения скачка давле- D Vl нии, Bal—- —- и Д] — скорость звука, соот- «] ветствующая параметрам неподвижного потока (индекс 2 относится к параметрам потока, ле- жащего по другую сторону скачка). Скачок массовой плотности О 0,5 1,0 1.5 2,0 2.5 В0 Фиг. 23. скачок давлений
ГЛ. IV) ЭЛЕМЕНТЫ ГАЗОВОЙ ДИНАМИКИ 397 скачок температур Параметры потока за скачком по параме- трам до скачка подсчитываются из уравнений: \k + \ т2 Hi1 2 k — \ ВаГ']-' В табл. 11 даны, по Рюденбергу, числовые значения скачков параметров. Следует иметь в виду, что при повышении температуры изменяется ср из-за диссоциации молекул газа, и в этом случае приведённые зависимости мо- гут рассматриваться лишь как приближённые. Таблица Л Скорость перемещения скачка давле- ний в м\сек 34° 4<х> 5оо IOOO 1500 2000 2500 Зооо 4ООО Ско- рость за скач- ком да- влений в м сек о 93.о 224 734 1187 i6n 2035 2460 330° Скачок давле- ний в Др о о.47 1.39 9-2 22,2 4°.3 6з,6 92,3 i65 Скачок темпе- ратур ДГ = ДГ о ЗЗ.о 36,8 4б5 i°75 1925 3020 435° 7750 Относи- тельный скачок плотности До Pi о о,ЧО o,8i 2,74 3,74 4,20 4,44 4,58 4.72 Ударная адиабата — процесс изме- нения состояния газа без подвода или отвода тепла, происходящий с зазвуковыми скоро- стями. Скачок давлений один из случаев удар- ной адиабаты, при которой имеет место ска- чок энтропии газа. Уравнение ударной адиа- баты (закон Гюгонио): Т Следовательно, адиабатическим сжатием можно повышать весовую плотность до любых пределов, ударная же адиабата при k = 1,41 имеет предел повышения плотности 6. Замер дозвуковых скоростей может производиться трубкой Пито-Прандтля, причём давление в критической точке (в точ- ке разветвления струй) определяется из урав- нения: ч При k= 1,41 Замер зазвуковых скоростей. Давление в точке разветвления струй при за звуковых скоростях определяется из уравне- ния: ft+l 1 X 2k где * — показатель адиабаты. При k = 1,41 Ва 75_1-2-5. Трубка Пито будет замерять величину ра. Зная Pi, можно найти Ва^, а значит и V-^. Обтекание угла 8 с зазвуковыми скоростями сопровождается скачком давлений Фиг. 24. в виде прямой А В на фиг. 24. Скорости до и после скачка подчиняются уравнению Бер нулли, поэтому + 1) +/>2 1) УП, Зная vi и vjh , можно найти проекцию ско- рости на линию скачка давлений V(, а значит и г/2. По величине 1>л2 находят р2: Pi Используя подобный метод, можно решать задачи об обтекании кривых поверхностей [1]. Правило Прандтля. Для плоских по- токов сжимаемой жидкости, обтекающих тела с плавными контурами при Ва < 0,8, давление по контуру будет то же, что и у эквивалент- ного тела. Тела будут эквивалентны тогда когда их ординаты, перпендикулярные скоро сти обтекания, будут удовлетворять уравнению где у — ордината тела, обтекаемого потоком сжимаемой жидкости, и у1 — ордината ему эквивалентного тела. Характеристики крыла при скоростях, близких к звуковым, см стр. 429.
398 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ .[РАЗД. .! ИСТЕЧЕНИЕ При истечении жидкости через отверстия и насадки скорость равна v = 9 У 2gH = r может уменьшить р. не более чем на 1,40/о..Для отверстия в тонкой стенке cpsO,97. При не- совершенном сжатии (фиг. 26), по Вейсбаху, величина у. исправляется поправочным мно- где Н — напор, отнесённый к центру тяжести отверстия, у — коэфициент скорости. Расход Q = jj. F yugH, где р. — коэфициент расхода, р—площадь отверстия. Струя может претер- к1 С7Л/7 певать сжатие, тогда е = ЮООО — коэфициент жителем 1 -f a \ b 1 — 1 у, где для круглых отверстий а =0,04564 и Ь— 14,821 и для пря- моугольных отверстий а = 0,076 и b = 9,0. При неполном сжатии, по опытам Бидона и Вейсбаха [9], поправочный множитель равен 1 -f k -— , где IT — часть периметра, снабжён- -/Обработка опытов Гамильтона Смита ^ / I /I Рейнольдса (-^г). Фкг, 25 Влияние соотношения сил инерции, вязкости и тяжести (числа Рейнольдса и числа Фруда) на коэфициент расхода для отверстия в тонкой стенке. сжатия и {А = tfe- Коэфициент потерь С = _ —-—1. Если поток подходит к отверстию сра _____ со скоростью % то выражение ylgH заме г___ ^з няется через \/ 2gh'u, где //0 = Н + ~ • 2g При истечении из отверстия величина f* = f(Re, Фг) (см. стр. 393).Для малого круглого отверстия в тонкой стенке величина р. да- на на фиг. 25 [16]. Квадратное отверстие обладает тем же fA, что и круглое с диа- метром, равным сто- роне квадрата. От- клонения в сторону увеличения возможны при больших отвер- фиг G стиях, т. е. малых чи- слах Фруда. Увеличе- ние вязкости жидкости даёт некоторое уве- личение fx. Большие отверстия обследованы мало. Истечение под затопленный уровень ная направляющей стенкой, II — полный пе- риметр отверстия, k = 0,128 для круглых от- верстий, 0,152 для малых отверстий, 0,134 для малых прямоуголь- ников, 0,157 ДЛЯ 1,0; больших угольников. Характер кром- э1 ки отверстия мо- g жет существенно с ,_ изменить и. Если ? "' ' размер кромок, |05!. перпендикулярный |-J' i_a- стенке, не более ё диаметра отвер- стия, то величина \i. может быть взя- та по фиг. 27. Исте- Фиг. 27. чение вязких жид- костей обследо- вано мало. Некоторые возможности опре- деления для вязких жидкостей даёт график фиг. 25 (при определении Re и Фг скорость бралась как частное от деления Q на пло- щадь отверстия). Для оценки качественного
ГЛ. IV) ИСТЕЧЕНИЕ 399 влияния вязкости следует исходить из того, что вязкость уменьшает <р, но увеличивает е, поэтому для острой кромки при увеличении вязкости увеличивается JA. Так, при пере- ходе от воды к маслу E — 8° Е) fx увеличи- вается на 8%- Однако, если имеют место скруглённые кромки (в = 1), то при увели- чении вязкости fx падает. Для щели, образо- ванной ПЛОСКОСТЬЮ И ЦИЛИНДРОМ, |Х =/(/??) Сдана на фиг. 28) [20]. ный напоры, F — площадь поперечного сече- ния сосуда. При F — const А ___ i*= (УЪ - V"HJ* 2FH -- -— . Если /^фconst, при проводят числовое интегрирование. Если/г=/(г) По протоколам .J-зазор д=0.06 мм __ 1-вязКость ti?1.6.10~* i*2lcek 2- вязкость ?=0.8.10"* 3-бязКостъ Профиль Л— R=1,35мп Профиль B — R=3,375riM Профиль С—R=4,20-MM 500 7001000 Число Рейнольдса /?е = Фиг. 28. Истечение через насадки. Насад- ки — фасонные трубки длиной от 2 до 4 диа- метров, присоединённые к отверстию. Для схо- дящихся насадков возможен один режим истечения, для цилиндрических и расходя- щихся—два: I) истечение через насадок, 2) при может быть получена графически, как, напри- мер, на фиг. 30 по топографической карте мест- ности, то можно обратиться к графическому ме- тоду определения t. Строится 1/ = /(г) и в боль- шем масштабе Д* jx/V 2gz . где Д# — про- межуток времени, в течение которого можно считать истечение происходящим под постоян- ным напором. Отрезок ab в соответствую- Таблица 12 Фиг. 29. достижении предельного напора, истечение через отверстие из-за отрыва струи от стенок. Коэфициент расхода, отнесённый. к отверстию, к которому присоединён насадок, обозна- чается через fxj и отнесённый к выходу на- садка — [х, величины которых даны в табл. 12. Опорожнение. Время опорожнения со- суда произвольной формы определяется из уравнения: Я, tss где т — площадь расхода, Я, и //2 отверстия, р. — коэфициент первоначальный и конец- Характер насадка Насадок Вентури (фиг. 29, а) ........... Цилиндрический наса- док со скруглёнными входными кромками . . Насадок по форме ежа- Конический сходящийся насадок: Г 5° ...... Р - 13° ...... \ 45* ...... Насадок Борда (фиг. 29, б) .......... Брандспойт : по Фриману ..... по Ясюковичу .... Головка Спринклера . . Насадок расходящийся: по Максименко (8 = - 8°7') ...... по Френсису (р «= 5°) е 1.00 1,00 1,00 1,00 0,98 0,872 1,ОО — — 1,00 1.00 <р 0,82 о,97 о,97 О,92 о-97 о,983 0,71 — — 0,244 ОЛ49 И- 0,82 о-97 °,97 0,92 о,95 0-857 o,7i 0,97—0,98 1,00 0,70—0,75 0,344 0,149 Р-! 0,82 0,97 °,97 O.Q2 °,°5 0.857 0,71 — - 0,98 2.393
400 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ [РАЗД. I щем масштабе (в виде отрезка dc) отнимаем от V и получаем новое z и V в виде точки е. Повторяем построение, пока не опустимся до нужной высоты /У2. Число вычитаний, умноженное на М, даст время опорожнения. ^М! Фиг. 30. Если во время опо- рожнения происходит од- новременное наполнение с расходом q = const, то вычитаем величину — д)ы, кото- рая заштрихована на фиг. 31. Время наполнения шлюзовых камер с площадями поперечного сечения, не завися- щими от z, опреде- ляется из уравнения: i = фиг-3| где h — первоначаль- ный перепад. Свободные струи. По Вейсбаху, наилучшим насадком является сходящийся с углом в 0°. При отсутствии ветра высота струи Z будет: Напор Н •- Диаметр ( = 10 мм Z- струн \ =14 мм Z 2,85 4,68 8,8i 12,06 14,32 м 2,91 4.8о gi2^ 13.26 16,67 M По Фримену, для брандспойтов, наклонён- ных под углом 32*, величины дальности струи и отрывающихся капель L и высоты Z даны в табл. 13. водосливы Водосливы (фиг. 32) применяются при определении значительных расходов жидкости в каналах, установках турбин, насосов и т. п. Расход где Ь — ширина порога водослива. Величина зависит от формы по- рога, устройства под- водящего канала, а также от надлежащей вентиляции простран- ства под водосливной струёй. В прямоуголь- ном водосливе с острой кромкой без бокового сжатия (во всю ширину канала). по формуле Швейцар- ского союза инженеров: Фиг. 32. ,*-o,6i5(i + 1щ/^)[1 + *Чж)']- л Формула годна для Н — Л > 0,3, -,,_ . ^ 1 и 0,025 < Л < 0,8. В США расчёт ведут по уравнению Q — По Базену, для прямоугольного водослива в тонкой стенке со свободной струёй без бокового сжатия С = A,794 - 0,55 //2 где Н—глубина перед порогом водослива. При 0,1<Л<ДЗ с точностью от 2 до Зу0 уравнение может быть изменено: С = = A,89 -f 0,94) • ( ~\ По Ребоку, С = 1,782 + \ Н / . пп. h 4-0,0011 ., TII „ -f- 0,24 ————-— . Уравнение Швейцарского Н — Л союза инженеров и архитекторов и амери- канская формула Шодера и Тэрнера дают такие же результаты; их точность — от 0,1 до 0,20/о при h < 1,25 м. По Френсису, боковое ежа тие уменьшает Ь на 0,1-Л с каждой стороны Важно, чтобы струя не прилипала к стенке. Таблица 13 Характеристика или элемент струи Струя, ещё не разрывающаяся при свежем ветре ........ Самые внешние капли при безветрии ............ Струя, ещё не разрывающаяся при свежем ветре ........ Самые внешние капли при безветрии ............ 5 3,7 4,о 4.3 4,6 4,3 5.5 7-8 8,8 10 7.3 7.9 8,8 9.5 7-0 9.5 15,5 17.4 15 11,0 и,6 13. i 14,о 9.5 !ЗД 23,2 26,6 На 20 J4,4 15,2 17-7 18,3 Да н,о 15.8 28,6 34-2 юр в м 30 3 ы с о т 16,3 18,3 25,3 27,8 л ь н о с 14,о 20,4 35,8 47.° 40 я Z в 21,6 24,6 31,о Зб.о т ь L в 15-8 23,0 41,о 55.0 50 и 23,6 27,7 Зб,о 43.о м 17-7 25.о 45.о 62,О 60 24,4 29.6 39-0 48,о 19.5 27,0 48,5 67,0 70 25,4 3LO 4i,o 5°.о 20,8 28,7 51,о 7а,о d в мм 19 35 '9 35 19 35 19 35
ГЛ. IV] ТРУБОПРОВОДЫ 401 Для прямоугольного водослива с боковым сжатием (фиг. 33) по формуле того же союза: 0,578 + 0,037 X 3,615 — 3-5- + - 1000 Л -f 1,6 X b В треугольном водосливе Томсона (фиг. 34) ~~ Q = ; ^ = 0,593. Фиг. 33. Обмер напора (h) производится на расстоя- нии 0,8 — 1 м от порога. По опытам Греве стойкой величиной коэ- фициента обладает параболический водослив, расход через который можно считать по урав- нению Q — k-fi2. Затопленный водослив с тонкой стенкой обладает двумя режимами тече- ния: отогнанный прыжок и вполне затоплен- ный. Затопленные водосливы неудобны для замеров расходов и их следует избегать. По Базену, при ———-}>0,7 вводят поправоч- Рз _ ____ / / ныи множитель 1,05 ] + 0,2- в обычный метод расчёта. ТРУБОПРОВОДЫ Расчёт потерь в кг/м- производится по формуле: где / — длина, d — диаметр и А — коэфициент потерь, зависящий от Re и шероховатости. В США более распространено уравнение /•' где /? — -j;——гидравлический радиус, F—пло- щадь потока, П — смоченный периметр и hr &P , /=—/- = ~- — гидравлический уклон (поте- рянный напор на 1 м длины трубопровода). При движении газов по длинным трубопро- водам потери сопровождаются значительным снижением давления, что вызывает расши- рение газа и увеличение скорости его тече- ния. Вводя индексы 1 и 2 для начального и конечного состояний и предполагая изотер- мическое расширение, получим [20]: ьр = Pl — p2 = 26. Том 1, кн. I 2ft Pi + Ръ Ламинарный поток (слоистый, без перемешивания между слоями) имеет место 64 при Re<2320 [27]. В этом случае X = ~-^-~ (шероховатость стенок на потери не влияет). Подставляя это значение в расчётное уравне- ние, получим: Д/j = 32 {л v —jj-, т. е. потери про- порциональны первой степени скорости. Этой формой выражения потерь пользуются для экспериментального определения величины ц путём замера &р при протекании испытуе- мой жидкости через капилляр. Для узких щелей с высотой h и длиной / Д/7 = 12 р v j^- На фиг. 35 дана номограмма (по Бетцу), связывающая v (или Q) и d для пере- пада в 1 кг/м2 на 1 м длины трубопровода или щели. Для больших перепадов v (или Q) увеличивается в соответственное число раз в силу того, что связь между v и Д/; линей- ная. Закон распределения скоростей пара- болический с уравнением: где VM — местная скорость, v— средняя ско- рость, г —текущий радиус и R — радиус трубопровода. При хорошем закруглении вход- ных кромок длина начального участка, на котором заканчивается формирование лами- нарного потока, —г з^ 0,029 Re. Некруглые сечения требуют введе- ния в уравнение Стокса поправочного коэ- 64 фициента формы k^. Поэтому Х = А1тг, при- чём для прямоугольного сечения с отноше- b нием сторон — величина AJ равна: од 0,2 о,з о, 4 о, 5 0,7 i,o *j = 1,5 1,32 i,95 М I.°3 °>97 °>9I o.9° Вместо диаметра следует подставить учетве- рённый гидравлический радиус. Номограмма на фиг. 35 позволяет проводить подсчёт и для потока в щелях. Овальные сечения с не- большой овальностью могут рассчитываться как круглые [7]. Для равностороннего тре- угольника ki = 1, для равнобедренного тре- угольника k] может увеличиться вдвое, для неравнобедренного может уменьшить -я вдвое и для трапеции мсжет уменьшиться вчетверо. Кольцевые щели с отношением радиу- сов ? = -^- имеют коэфициент формы При малом зазоре (; -» 1) коэфициент формы обращается в 1,5, что соответствует плоскому / b \ потоку I — = О ). В этом случае гн — гвн = Ь, Г — пОЪ — площадь, П = 2тт:?) — смочен- о 4vK 2vQ ныи периметр, /? = -о-, Re = — — = — ^-,
402 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ (РАЗД. 1 . 96 48 . 12 v.lv ,_ 7^ " 7л N или А/7 = ~52~~ • ПРИ наличии эксцентриситета коэфициент формы должен 3 где ( 1 _i_ 3 е2 I 1 -г ~2~~р~ исправляться множителем г — эксцентриситет. Наличие эксцентриситета увеличивает расход через щель, причём воз- дует вводить поправочный коэфициент ?2 — = 1,1-4-1,4. Турбулентный режим имеет место при достижении верхнего критического значе- ния Re, которое всегда больше 2320, и тем меньше, чем больше причин к отдельным местным возмущениям. Турбулентный режим характеризуется наличием составляющих ско- 10 Фиг. аъ. можно максимальное увеличение расхода (при е = I) в 2,5 раза. Весьма вязкие жидкости, как, например, масла с вязкостью 30—40° Е, могут дать отклонения от расчётного уравнения в сторону увеличения. Эти отклонения объясня- ются тем, что весьма большие потери напора, неравномерно распределённые по слоям, при- водят к различным вязкостям. Поэтому вяз- кости, замеряемые по средним значениям тем- пературы при входе и выходе, не соответ- ствуют истинной картине явления. По мате- риалам, полученным в гидравлической лабо- ратории МВТУ [17], в этих случаях сле- рости, перпендикулярных к оси движения и переменных по времени. Эта скорость корре- ляции уменьшается с приближением к стенке потока. Местные скорости — перемен- ные по времени, и расчёт ведётся по их средним значениям. В трубопроводах, в кото- рых расход зависит от потерянного напора, интервала Re от 2320 до 2700 следует из- бегать из-за возможности появления колеба- тельных явлений. Характер стенок трубопро- вода в турбулентных потоках может оказы- вать влияние на X в случае, если ламинарная пограничная плёнка, обволакивающая стенки трубопровода, будет оголять выступы шеро-
ГЛ. IV] ТРУБОПРОВОДЫ 403 ховатости. С увеличением Re толщина лами- нарной пограничной плёнки уменьшается, и поэтому характер влияния шероховатости стенок будет зависеть от Re и относитель- ной шероховатости е (отношение абсолютной шероховатости к радиусу). Значение Re, при котором трубы перестают быть гидравлически гладкими, будет: CJ O2O О, О Г = 5.2 н,5 0,ОО4 О.СО2 32-75 72'3 O.OOI i6o Гладкие трубы из лёгких металлов, а также из меди, латуни, свинца и стекла при 2320 < Re < 100 000 рассчитываются по уравнению Блязиуса: X = 0,3164/??~°'25 и при 100 000 < Яг < 324 000 (d= 10— 100 мм) по уравнению Никурадзе [29]: X = 0,0032 + 0,221 Re'0'237. Можно также воспользоваться уравнением 7= - In (A Я,). По Герману, можно пользоваться до Re — 150000 уравнением \ = 0,0054 + + 0,396 Re ~°'3. Трудность расчётов заклю- чается в том, что для определения X необхо- димо знание t>, которое неизвестно, в связи с чем прибегают к номограммам. На фиг. 36 изображён график проф. Куко- левского, на котором кривые \=f(Re) нане- сены по Glenn Murphy (Mechanics of Fluids, 1943). Пунктирные прямые изображают В d 2gh = т V ~~i Пример. Гладкая труба диаметром 0,5 м, длиной 50 м пропускает воду (v=10~e) под перепадом в 0,82 м; / = 0.82 = —— = 00164, ? = 200000; по номограмме (показано ои условным пунктиром) X = 0,11 и Re — \ 865000; v— i>^ _ 3,73 м'сек. а Номограмма может быть применима для любых труб и каналов. Стальные трубы. По Биллю, прове- рено Лебо (для стальных труб при Re^- ^ 150000d, для воды v^0,l85> м/сек при 12°), расчёт может вестись по уравнению: X-0,249v°'148Q,,-0'125 (где Q4 — часовой расход в л/3), или прибли- жённо: Х = 0,0716 (dRe) ~ °'125 . Для воды при 12° уравнение принимает форму X = 0,0350 Q4~ °'125 = 0,0210 QM ~ °'125 = = 0,0125 (?„Ж-°Л2Б (где QM —минутный расход в м'А). На фиг. 37 дана номограмма для подсчёта потерь напора в мм водяного столба на метр длины трубо- провода при протекании воды с *=12°. Шкалы ^i и Q4 , а также d2 и Q4 соответ- ствуют друг другу.
ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ ;РАЗД. Пример: d = 0,5 и Q4 = 20CO м3; при 12° для воды потеря напора 11,5 мм водяного столба на 1 пог. м (по- казано на фиг. 37), Диаметр трубы ЮООс/ юйОс/г мм h /SO Фиг. 37. При протекании воды с иной темпера- турой результат умножается на коэфициент ол48 , который равен: /• 8 20 L 0,148 V V12° \"'"u ] = 1,056 1,017 °, 97° °,939 0,889 0, При протекании иной жидкости в числитель подставляют соответственную величину v^ жид- кости. Для области гидравлически гладких труб, т. е. 2320</?е<150000 d, следует пользоваться уравнением Блязиуса: X — 0,3164 Re~°!'-5. При протекании сжимаемой жидкости с большими потерями напора (по сравне- нию с абсолютным давлением), а также для паропроводов высокого давления формула Билля перестаёт быть точной [22]. Однако паро- проводы низкого давления (например, отопи- тельные системы) могут рассчитываться так же, как и трубопроводы для несжимаемых жидкостей. Чугунные трубы (новые) могут быть рассчитаны по номограмме, дающей потери напора в м на 100 м длины, изображённой на фиг. 38. Пример. й=0,5ми Q=2( 00 м?\час\ находим: v-2,8 м\сек и hf-l,8 м водяного столба. По материалам Хазена и Вильямса, при- ведённым Кригером [5], чугунные трубы после нескольких лет эксшюатации увеличи- вают X. Поправочный множитель увеличения X дан в табл. 14 и должен рассматриваться в качестве первого приближения ввиду его за- висимасти от состава воды и срока службы. Диа- метр в м 0,1 0, 2 о-З о,4 0,6 °,75 о, до 1,00 1,5° 5 21 19 J7 17 *7 *7 *7 17 *7 С 10 ,48 .42 .37 .32 ,32 1,32 1,32 1.32 ]рок слу 20 2ДЗ i,95 1,83 1,7б i,6g 1,69 1,69 1,69 1,69 жбы, ле 30 3,01 2,45 2,29 2,23 2, 13 2,09 2,OQ 2,09 2,09 Г 40 4,13 3,17 2,85 2,64 2,53 2,45 з,45 2,45 2,45 50 5,59- 4,оо 3,45 3,26 3,09 2,93 2.93 2,85 а,85 При протекании нефильтрованной речной воды через чугунные трубопроводы, по Hiitte, были обнаружены сле- дующие отложения в процентах к первоначальному диаметру трубы: dCM = 7-6 Число лет работы . . . 1Г, 2 15,2 15,2 20,} Отложения 20 32 35 75 24 33 Однако известны многочисленные случаи хорошо оде- тых чугунных труб, стоявших по 40—50 лет в эксплоата- ции без заметных изменений. Деревянные'трубы. По материалам Скобея, Хопфа и Рихтера, для деревянных трубопроводов можно пользоваться уравне- нием: Х-0,0174 ^-°'20<*-°'17^ 0,264 kRe-°'20. Коэфициент k изменяется от 1,0 до 1,2 в зависи- мости от шероховатости стенок; k = 1,2 соответ- ствует резко выраженной шероховатости. При k = 1,0 уравнение проверялось для труб с диа- метрами от 32 до 4115 мм. Бетонные трубы. По материалам Скобея, для расчёта бетонных труб следует пользоваться уравнением X = crf~°'2°, где с равно 0,0156 — для монолитных отшлифован- ных участков, 0,0180 — для монолитных участ- ков, утрамбованных в смазанных железных формах, 0,0218 — для участков, составленных из отдельных труб и бывших несколько лет в употреблении, и 0,0290 — для неаккуратно уложенных участков. Резиновые шланги. По материалам Рихтера, для гладких напорных резиновых шлангов при протекании воды справедливо уравнение: Х = 0,01113+ 0,9170 Re~OAl. При протекании сжатого воздуха X изме- няется в пределах от 0,05 до 0,15 в зависимости от шероховатости, кривизны, качества соеди- нений и их плотности. Трубы некруглого сечения рас- считываются по тем же уравнениям с заме- ной d через 4/? и введением коэфициента формы, аналогично ламинарному потоку (стр. 401). Если коэфициент формы неизвестен, его принимают равным 1.
ГЛ. IV] ТРУБОПРОВОДЫ 405 Универсальные расчётные формулы для тру б. Для обычного вида зубчатых шерохова- тостей наиболее общим уравнением является уравнение Никурадзе: X - (А + В \g Re УТ+ С 1g s) ~2, W этого уравнения заключаются в его громоздкости и в от- сутствии достоверных величин абсолютной шероховатости е = е г для ряда труб. Среди целого ряда групп инжене- ров, особенно теплотехников, имеется желание обратить это уравнение в руководящее при расчётах. Идут даже на нахождение г для труб через X, определяемое экспе- риментально. Однако при этом уравне- ние Никурадзе обращается просто в расчётный приём. Несмотря на универ- сальность этого уравнения, им не поль- зуются для гидравлических гладких труб не только из-за его громоздкости, но также из-за противоречивых данных об абсолютной шероховатости гладких труб. Для цельнотянутых железных и стальных труб, а также оцинкованных труб величина абсолютной шерохова- тости может быть принята равной 0,1 ММ, ДЛЯ НОВЫХ ЧугуННЫХ Тру б—О, ЗМЛ1 (величина нуждается в дальнейших об- следованиях); для цельнотянутых сталь- ных и железных труб после несколь- ких лет эксплоатации и при отсут- ствии особых источников загрязнения и внутренней коррозии—0,2 мм (для па- ропроводов и газопроводов, видимо, не- сколько преувеличено,поэтому и здесь необходимы дальнейшие обследова- ния); для железных и стальных труб, сильно загрязнённых и подвергшихся значительной внутренней коррозии 0,5 (по Якимову, обрабатывавшему мате- риалы Фрома я Хопфа, 0,57, а по его собственным исследованиям 1 и даже 2 мм). Более ранним и, пожалуй, более распространённым является сальное уравнение Билля: универ- Vd Re Значения коэфициентов и область их справедливости даны в табл. 16. Это уравнение действительно является вполне универсальным, ибо может быть применено не только для труб любого типа, но даже и для рек и ка- налов. Оно успешно может применять- ся для любых жидкостей, но всё же слишком громоздко. Следует упомя- нуть универсальную формулу Мизеса в виде: Х= 0.0024 + ' '" °'3 /~9? 0,3 ±? + -=-, d VRe где е - величина абсолютной шеро хоиатости, которая берётся табл. 17. из 05 0.6 0.7 0.8 0,9 1.0 '.5 2.0 Ckopocmb Фиг. 38. ад в котором А, В и С — коэфициенты! значения которых даны в табл. 15, е — относительная шероховатость (отно- шение абсолютной величины выступов шероховатости к радиусу трубопровода). Трудности в использовании Область применения 7,i < е Re У X < 2о,т год <! е Re у X <! 4о.° 40,0 < Е Re У X < 79.9 79,9 < s Re V X < 382,4 382,4 < е Re У X А — о,8о + 0,33 + 2,14 + 3,25 + 1,74 В + 2,00 + 1,13 о,оо —0,588 о,оо с о,оо —0,87 — 2,ОО -2,588 — 2,ОО Расчёт нефтепрово- дов диаметром до 10'' и Re <C 30 000, а также диаметром до 14" и #е-<50000 производится по упомянутому выше уравне- нию Блязиуса X = 0,3164Я<Г°>25. Для диаметра 8 и 10" при Re от 30 X Ю8 до 70 ^ 103 и для диаметров 12 и 14" при Re от 50 X Ю3 Д° 70 X 1СK по уравнению ГИНИ 1,7 Таблица 15 * = А -f -~= , где А = 0,0145 для диаметров 14 и 12", А = 0,0152 для диаметра 10" и X = = 0,0155 для диаметра 8". По опытам ГИНИ [6], добавка светлых нефтепродуктов даёт увеличение А с 0,0111 до 0,0175, где 0,0111 было получено для чистой парафинистой нефти при Re от 4000 до 100000. При расчёте неф- тепроводов, в которых температура нефти меняется, особенно нефтепроводов с подогре- вом, учёт изменения температур производится по уравнению [23]:
406 [РАЗД. Таблица 16 Характер стенок ——————————————————————————————————— —— Гладкие трубы. Из лёгких металлов, меди, ла- туни, свинца и тщательно подобранные из стекла . Гладкае стальные а железные трубы. Из ли- стового железа, обычно подобранные из стекла. Строганые доски. Цементные тщательного изгото- вления. Чистые литые окрашенные чугунные трубы Обыкновенные чугунные трубы. Деревянные из клёпки. Рудничные вентиляционные после 50 лет эксплоатации. Стенки из цемента с песком. Очень равномерно и плотно утрамбованный бетон ..... Шероховатые доски. Тщательно заглаженная кирпичная кладка. Обыкновенный бетон ..... Кирпичная кладка. Кладка из тёсаного камня . . Бутовая кладка ..................... Грубая бутовая кладка ................ Реки чистые ....................... Реки с галькой ...................... Реки с большим количеством, гальки . ...... Реки с грубым наносом .......... ...... Абсолют- ная шеро- ховатость в мм О,О1 о,о8 °,3 °-7 г,3 8 20 00 140 20О 275 с' 0,00942 0,00942 0,00942 о,оо94 0,0094 о,оо9 о.ооо о,оо9 о,оод о,оо9 0,009 С3 о.оогоо 0,00283 0,00566 о 0085 оонз о оа8 о 046 0079 о и8 о 14! 0 l66 С3 1,492 i,H5 722 424 о о о о о о 0 Предел применения —————————————— - Re > 14,80 • io"rf Re > з.Р5 • i°srf Re^ 1.28 • io5rf Re > 0,50 • io"d Для турбулент- ного потока не ограничено Таблица 17 Материал Стекло ................ Тянутая латунь, медь, свинец .... Цемент с затиркой .......... Грубая цементная штукатурка .... Новый чугун ............. Старый чугун ............. Клёпаное железо .......... . Доски гладко обстроганные ...... Доски обыкновенные ......... Доски неостроганные ......... Кладка из тёсаного камня ...... Кладка кирпичная с разделкой швов . Кладка кирпичная простая ...... Кладка бутовая грубая . . . • ... Земляные и галечные стенки ..... We в м 0,1-0,4 o,i-o,5 3.75-7.5 Ю— 2О 50 — 100 125-250 100—250 12,5-25 25-5° IOO — 20О ТОО — 2ОО IOO — 2OO 150-300 г 000— 2ООО 5000 — ю ооо где х — длина участка нефтепровода, JQ и Гг — температура в начале и конце участка, t0 — температура окружающей среды, а . кг • ккал k — коэфициент теплоотдачи в — - ———— , G — весовой расход, с — коэфициент теплоём- кости. По Манакову следует для определения с пользоваться уравнением Fortsh - Whitman а форме: с, = @,345 + 0,000868 t) B,10 — 0,001 т). Величина k зависит от Re и а [23], но сред- ние значения k следующие: 1 — для сухого песка; 1,25 — для сыроватой глины; 3 — для пе- ска, пропитанного водой; 0,4 — для изолирован- ных труб с толщиной изоляционного слоя 0,5 см. Паропроводы, особенно короткие, мо- гут рассчитываться по величине X = 0,0206 (Эберле), что должно соответствовать, по уравнению Никурадзе, стальным трубам диа- метром 0,16 м. Если расчётному уравнению придать вид: Для расчётов длинных паропроводов можно пользоваться формулой Фрицше: = 9,4-10 8G-f) 0,148 , -0,263 а или же брать величину Э • 109 из табл. 18 в зависимости от диаметра паропровода и расхода пара в кг/час [32]. Таблица 18 \, Диаметр 0 \в лш П KZJ4UC ^чч ю' 2Х 1°" 6ХЮ3 I03 SXio» зХ 10* ю' 2X10» 50 203 100 163 152 120 — — . 80 211 190 164 154 X» _ 100 212 106 i65 155 123 ——— 150 — тб7 156 123 93 79 71 200 — 168 158 124 94 80 72 250 — 169 159 125 95 80 72 300 — — — 126 95 81 73 Для упрощения расчётов паропроводов можно пользоваться номограммой потерь в м на 100 м, изображённой на фиг. 39. Пример. <f=400 MM, Находим: =450° С, р=40 ата. — = г/ -0,082 м3/кг и р, - р3 =0,288 ата. Трубопроводы с транзитным расходом Q2 и с равномерным забором из трубопровода Qi рассчитываются по эквива- лентному расходу то 0,000000105. Люпинги — дополнительно проложен- ные параллельные участки трубопроводов для увеличения пропускной способности. Обычно применяются для нефтепроводов. При турбу-
гл. ivj ТРУБОПРОВОДЫ 407 ,0.0/Z 160 180,200 юо ЮО 70 SO 40 25 80 3? Фяг. 39. лентном движении в нефтепроводе новый расход (?з после установки люпинга будет связан со старым расходом Qt уравнением: = 2,714 2,714 -2,714 где AЛ — диаметр люпинга. Необходимая длина люпинга п в процентах в зависимости от требуемого увеличения пропускной способ- ности (по Филонову) определяется из уравне- ния: 1.7*__1)OT-U5X ^2,714 \1J5~ -1 VI — X i — .<>.: ,2,714 2,714 где т—требуемое увеличение пропускной способности. Последовательное соединение трубопроводов характеризуется уравнениями: Q = QI и hj-= 2/177. В расчётах система часто заменяется эквивалентным трубопроводом, дли- ка которого равна: Параллельное соединение трубо- проводов, эквивалентная длина которого равна — 2 характеризуется уравнениями: Q = ^Qinhj-~ = h-ft. Эквивалентным трубопроводом назы- вается трубопровод, потери в котором равны потерям в заданной системе. Задача о трёх резервуарах проще всего решается графически (фиг. 40). В коор- динатах Q — hT строятся характеристики тру- бопроводов, считая от тройника до соответ- ствующего резервуара (характеристикой тру- бопровода называется кривая потерянного напора в виде функции расхода или скорости). Для тех резервуаров, из которых жидкость вытекает, характеристики строятся вниз, и наоборот (см. Л и С на фиг. 40). Для сужде- Фиг. 40. ния о том, как будет течь жидкость для ре- зервуара //, следует обратить внимание на точку встречи кривых Л и С, которая будет изображать своей ординатой давление в трой- нике при отсутствии резервуара Я. На чер- теже имеет место случай поступления жидко- сти в резервуар Я, в связи с этим кривая В откладывается вверх и расходы резервуаров // и III складываются, результатом чего является суммарная характеристика В''.Точка О даёт QI и давление в тройнике, FE даст Qm и ED—Qu. Сложные трубопроводы решаются либо графически, причём способ выбора гра-
408 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ [РАЗД. 1 фического решения зачастую является искус- ством, либо аналитически, что требует некото- рой затраты времени, но не представляет ника- ких принципиальных трудностей. На фиг. 41 изо- бражён трубопровод, состоящий из пяти участ- ков, длины и диаметры которых известны. Давления на входе и выходе ра и рь заданы. Требуется решить задачу, т. е. найти расходы через каждый участок и давления в тройниках. Всего семь неизвестных, поэтому будет семь уравнений. Пять уравнений (по числу участ- ков) будут являться уравнениями потерь в каждом участке и два уравнения (по числу узлов, давление в которых неизвестно) — рас- хода. Зададимся направлением движения в пятом участке, и тогда уравнения будут сле- дующие: Рх Рх—Рь Т с- Ра—Ру __ f^ _ — С- = с- Y d\ ' Qi + Qo = Qs и Q2 = Qo 4- <?4- Если при решении этой системы ответ ока- жется мнимым, то это будет означать, что направлением потока в пятом участке задались неверно и его следует изменить. ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДОВ В ТРУБАХ Измерение расходов в трубах производится дросселирующими приборами, а также при помощи отводов, местных сопро- тивлений, люпингов и водомеров. Дроссельные расходомеры пред- ставляют собой сужение трубопровода, со- в°от/2вдо16а Фиг. 42. здающее разность давлении, которая зависит от расхода. Простейшим сужением является диафрагма (см. фиг. 43), более сложно в изго- товлении сопло (см. фиг. 44), однако оно вносит меньшие потери. Ещё меньшие потери даёт расходомер Вентури (фиг. 42). Расходы опре- деляются уравнением, отнесённым к площади трубопровода, в виде: где (А — коэфициент расхода, е' — коэфициент сужения, равный Т/ ( ~\ —1> Р — площадь трубопровода и Д/У — перепад. При тарировке определяют произведение jxe' или даже p.z'f-"\/r2g, сводя расчётное уравнение к Q — КУ Д/У. При невозможности проведения предварительной тарировки обращаются к нор- мальным соплам и диафрагмам (см. стр. 409). Получение стабилизированного тече- ния с достаточно равномерным полем скоростей требует постановки дроссель- ных измерительных приборов на пря- мых участках труб длиной от 10 до 200. В противном случае необходимое выравнива- ние поля, обеспечивающее указанные точности замеров, достигается постановкой особых струевыпрямителей или местных поджатий потока перед дроссельным прибором. В связи с резким изменением проходных сечений за прибором возникают потери, коэфициент ко- торых ориентировочно можно оценивать как С = —~)——9 . К. п. д. прибора поэтому равен ь<2 - vi _ , _ ., _ 2 _ni_ т 4- 1' значений т от 0,2 до 0,5 от 70 до 300/Q. Из-за понижения давлений в узкой части прибор должен устанавливаться на напорных участках или же проверяться на кавитацию. Расходомер Вентури не нормализо- ван, поэтому желательна тарировка каждого эк- земпляра. При невозможности предварительной тарировки следует делать входную часть в виде нормального сопла, и тогда подсчёт расхода и точность его определения будут те же, что и нормального сопла (см. стр. 409). Отличие в установке будет заключаться в том, что за таким прибором должен выдерживаться прямой участок длиной 2D. При трудности изгото- вления входного участка в виде сопла его нужно делать в виде конической входной части, тогда может применяться та же формула расхо- да. Значение (л. должно определяться в виде про -,—г, где т — — • В области потери составляют изведения ц = где коэфициент стеснения, а ,а' =f(Re)D* = 4°°о босо 95°° Г5 7°° 42 °°° = о,93 о.94 °.95 °,9б °>97 ооо 2 ооо оос °-9^ °>99 Использование отвода в качестве расходомера позволяет (при обязательной та- рировке) точно определять расход замером перепада на наружной и внутренней поверх- ностях отвода. Для выяснения величины пере- пада см. [14]. * Здесь и далее Re^ — число ное к диаметру трубопровода. Рейнольдса, отнесен-
ГЛ. IV) НОРМАЛЬНЫЕ СОПЛА И ДИАФРАГМЫ 409 Люпинг (параллельный трубопровод) может быть использован в качестве расходо- мера на трубопроводах весьма больших раз- меров, но при обязательной предварительной тарировке. Если же она невозможна, то сле- дует прибегать к химическому или электро- солевому методу замера (см. стр. 421). Рыночные водомеры скоростные (с вертушками) строятся диаметром до 750 мм и более точные объёмные (поршневые и ди- сковые) строятся диаметром до 100 мм (см. табл. 25, стр. 417). На фиг. 44 показано сопло при -=• ^ 0,65, в противном случае сопло изготовляется по фиг. 45 с отделкой лишь до диаметра трубо- провода. Внутренняя поверхность должна быть строгой » ручная подшлифовка не допускается. Проверяется по шаблону. Радиусы закруглений должны выдерживаться с точностью до 10% при — < 0,55 и до 3% при 0,55 < < — < 0,80, величина d проверяется с точностью до 0,001. Действительный диаметр — среднее арифметическое иа двух взаимно перпендикулярных диаметров. Кольцевой зазор достигает высшего предела @,02 D) при — < 0,06, а d для диафрагм при -^г < ^,75, однако величина его не Если по каким-либо причинам предваритель- ная тарировка дроссельных приборов или невоз- можна, или нежелательна, то следует применять нормальные сопла и диафрагмы, имеющие определённые расчётные коэфициенты, спра- - D —— с; ц.——_j_ d _ Оснобная погрешность ± 1 % -•30' Основная погрешность (см.фиг.56) 0,82 -~^-^Щ,зо 5-Ю5 Ю6Re$ 0,20 ведливые не только для жидкостей и газов, находящихся в одной фазе, но и для коллоид- ных растворов типа молока. На фиг. 43 даны два типа нормальных диафрагм с замером перепада либо сверлениями, либо кольцевыми камерами. Область применения диафрагм: D>50 мм и 0,2 <^-< 0,85 (для сопел цифра 0,85 заменяется на 0,80). При d < 150 мм входная кромка должна быть настоль- ко острой, что не должна иметь раковин и заусениц, видимых в универсальный микроскоп, а при d > 150 мм допускается лёгкая шлифовка входной кромки наждачной бумагой. Величина d проверяется с точностью до ± 0,00 . Скос необходим при 0.10D > S > 0.02D. При меньших величинах S скос не нужен. Оснобная „ Оснобная погрешность ; 4а погрешность*1,5% \ (см.сриг.56) '> 'О ПТТП———I'll Mill—— [————————__ 5-Ю4 Ю5 Фиг. 44. должна быть меньше 1 мм. Диаметр оправы может быть на 2'/о больше диаметра трубопровода, который дол- жен отклоняться от среднего не более чем на ± 0,00т D. У с л о в и я уставов- к и. Сопло или диафрагма должны центрироваться. Перед дроссельным прибо- ром никаких выступов (гру- бые сварные швы, тор- чащие прокладки и т. п.) быть не должно, и труба должна быть по воз- можности гладкой. До и после дроссельного прибора должны быть прямые участки трубо- провода, наименьшие длины которых даны на фиг. 46. Установка прибора непосредственно после диффузоров или мест, в которых есть потеря на удар, недопустима. То же относится к конфузорам и внезапным сужениям. Перед Фиг. 45.
410 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ [РАЗД. I I i ti/D 20 ff> *r? 20 —— - to oEEl gOr-r-r- 20 ——— 7/7 -, ,-,,-— 20 —— - Щ <s 1,10 ^rppf l,/D < go. i ,, /0 ——— . °^ ? l,/D 40. | i . 30 ———— •- 20---- w--^- nt_. лл? Ч2 30 20 ——— - W ——— - °02t- r4 Ti Норме ^ Oft Oi. СПРОС л 0,4, Q С /tt Hopr 4* Off 0 en ^ Qfr 0 С НОЛ & fJ Норма/ Oft 06 : прост — — — *• Oft 0,6 ' Ьольщ Норма ~~7<~ — ^ — — 0,4 0,6 ____ _ — ^4L Oft 06 ckonb ч- -<2- 1льные duai} X k/D Wr-r и oEE 5 0,80 тыми сверл _^f IO/D /0,-j. 3 0,8V пьцедыми /Y тпьные con -i l, ЗОгт x D20- U 10 жтыми сдв? x Wo у /? ьцевыми haM ник- l^=fe 76Яд/е (?Шф/ //to - ., Юг-,.- " oS qso ww сверлен ъ У° ' юс=с ft ol 1" 0,8~0 ?выми haMBf. пьные солль '2/" ЗОг-г- 20 —— 1 «^ с простым/. 1?/0 Юг-г- i7 рг ^ левыми Каш \ рагмы (,/D 30 20 1 1 1 Г Г'1 1 W — н ——— 1 а а 0,2 0,4 0.6 Q8 D ениями tf/o 20 п_, 10 ————— d и о 02 Oft Об Q.80 ^мерами па № 3 20 ^L ю 0,2 Oft QB 0" i,m пениями эд 20 ,....._, to -4--4-Hrf^ 0 ерами b Mi — ? ^/» so 70 60 заг^й/ 50 40 30 20 Ш -j, f..t..., j "т-р^ ^ о 02 0.4 06 80 f'^ tf»w | о /0 Ш0 c/ 0,2 04 Of 0,80 tt/o IdMU 70 60 r 50 40 30 Г • 20 7 W -— — x1— — . 0 oo лл ли /T 4/^ J,<i t^I Ц1» f ^^J / сверлениями ^о 20 W y-| ] i | I 0 22 0,4 Q6 ^ ?рами Фиг, 46. <t /У ) — — » 0 0 op 0 0 -* с с .> 0 с =1 2 2 we 2 2 -f 4 2 2 xs: 2 V ? P W^ Oft cr 04 С 7/7&«? 0.4 С 04 С fk-uT Hop* ^ Oft s Oft \ \ \ * -r 04 С t 7,V 0 PL 0 Hi ie n, с ft i ia / L 11 X ? С t L :/ .< /Y •j t o/ / 5 1СГ ,x S ?/7 CC л 6 30( л 6 3/7 1 W /| 6 1ft * 1 ^ ?fi ip * 3H ОЛ ^ ibHbte диафра -, /2/Д ^ 20Г-Г-П - Ю ——— o.si^ ° 0,2 шми сВерлени> Ю* ii — jQt ot= 08/7 02 ?цедыми have nnn Ы°с зо --- 20 —— - /0--Ч 0 02- :/77wwy сверлен lyo 10. .. d oE — Z? 0,2 щевыми kaMei. - ~'2-j I we диафрагм -pi r~i — i F1 rf o(-H- 0.5U 02 мтыми сверле 10° d о ^~ " 1 0577 0,2 мьцевыми ka/» Нормальные, 12/D d i0^^ 0 U 0,2 зстыми сверл LZ/D ?0, • r- , d pt: " 0 0,2 ьиедыми hoMt 1=7 гмы i — i — \ — — г~з 1 — L^,uHp4 0,4 C5 0.S0 7W/7 i — i — i — i — i — i — 1 — Hrf '0.4 06 QSO оами — t — — X— . 0,4 0.6 0 JfiMU Oft QB 0 юми •*r\ 3t=5 6/ 0,4 Q5 0,8 D ниями • IE За; 0,4 0.6 0,8 Ъ мерами сопла -г— г— Г--Г-] -Ч 04 06 D °ниями I ' ' I' ! I T "" — i"l?J 04 05 15
ГЛ. IV] НОРМАЛЬНЫЕ СОПЛА И ДИАФРАГМЫ 411 прибором трубопровод должен быть вполне цилиндрическим, и развальцовка фланцев на расстоянии 2D перед прибором не должна искажать D более чем на ± 5% при -= > 0,55 и ± 20/0 при ^. <0,55. Термометрическая гильза должна устанавливаться от прибора на рас- стоянии, большем 4D при её диаметре 0,02 D, большем 10 D при диаметре 0,04 D и боль- шем 30 D при диаметре 0,15 D. Приборы с коль- цевыми камерами менее чувствительны к не- точностям установки. Определение расхода. Расход жид- кости или газа определяется уравнением: = 0,01252.106.;! где Q — объёмный расход при параметрах по- тока в рабочем состоянии (перед дросселем) в м%/час, р. — коэфициент расхода, kl — коэ- фициент, учитывающий сжимаемость потока, АО — коэфициент, учитывающий температурную деформацию прибора, Л/7 — перепад давления в дросселе в кг/м2, d — диаметр отверстия прибора, замеренный при 20°, YI — весовая плотность перед дроссельным прибором. Это уравнение для сухого газа даст часовой объём при давлении, соответствующем давлению перед дроссельным прибором. Для подсчёта расхода газа в нормальном состоянии служит уравнение: Qn = 0,01252- 106.;, где /?! — абсолютное давление перед дроссель- ным прибором, рн — абсолютное давление газа в нормальном состоянии, 7\ и Тн — соответ- ственные абсолютные температуры, k — коэ- фициент отклонения от законов идеальных газов (см. главу „Теплота"). Коэфициент расхода (д., значение которого дано на фиг. 43, справедлив для глад- ких труб пои существовании острой кромки. !,00 О OJ 0,2 0.3 0,4 0.5 0.6 0.7 08 0.9cf/D Фиг. 47. Если трубопровод шероховатый, то следует исправить величину р. поправочным множите- лем, взятым из фиг. 47. Если острота кромки 1 пп ' _ - 0 0.1 02 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 OJS Фиг. 48. диафрагм не соответствует поставленным выше условиям, то вводится ещё один поправочный множитель из фиг. 48. Для сопел с ^ ^ 0,55 ве- личина шероховатости влияния на [д. не ока- зывает. При ^г> 0,55 следует вводить попра- вочный множитель из фиг. 49. 1.02 О 0,1 0? 0,3 0,4 '0,5 0,6 0,7 0#d/D Фиг. 49 Влияние температурной дефор- мации прибора (Л2). Величина ?2 (фиг. 50) определяется из урав нения &2 = 1 4- 2 at (^ — -20), где щ — коэфициент линейного расши- рения материала дроссельного при- бора и ti — темпе- ратура дроссель- {Qi5\ ного прибора. Обычно считают, что она равна температуре по- тока перед дрос- сельным прибором. „ d Если — велико и материалы различ- Фиг- 50- ны, то следует учи- а тывать влияние температуры на величину -=. Влияние сжимаемости замеряе- мой жидкости (/Zj). Для капельных жид- костей величина fcj = 1. Для сжимаемых сред 0,70 0,80 0.90 k, WO Фиг. 61. Поправочные множители А, на расширение для Pi\ — I (газов) величина k± определяется опытным путём. На фиг. 51 даны величины ^ в виде
412 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ [РАЗД. 1 1 / Я„\*" функции I -*-=- 1 до критического давления, V Р\ f где ра — давление за прибором. На фиг. 52 дана величина k± для перегретого пара Р,'Рг Р, 002 . OQ4 _|_ ^Перегретый пар 0.8 0.9 k, "> ния. На фиг. 55 — то же для двухатомных газов. Вероятная погрешность изме- рен и я. На фиг. 56, а дана в верхней части основная вероятная погрешность для величи- Фиг. 52. Поправочные множители fe, на расширение для Фиг. 53. Поправочные множители и, на расширение для перегретого водяного пара при k =1,31 при больших воздуха и двухатомных газов при k = 1,40 при больших перепадах давления. перепадах давления. (k = 1,31) при больших перепадах давления. ны р. диафрагмы. Если вносились поправочные На фиг. 53 — то же для двухатомных газов множители на шероховатость и несоответствие (k — 1,40). На фиг. 54 дана величина k-i для остроты кромки, то также определяют соответ- перегретого пара при малых перепадах давле- ственные величины вероятных погрешностей. \1 i i 1 Г Пример: Для 0,10мрт.ст 0.90 0.92 0.94 0.96 0.98 0.5 1.0 /.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 Перепад давления м вод cm О 0.040 0.080 QJ20 0,160 0.200 0.240 0.280 0.320 • Перепад давления мрт.ст. Фиг. 54. Поправочный множитель Л, на расширение измеряемого вещества при малых перепадах давления для водяного пара при k~ 1.31.
ГЛ. IV] НОРМАЛЬНЫЕ СОПЛА И ДИАФРАГМЫ 413 0,15 0,90 0.92 0.94 0,96 0.98 0 0,5 W 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 40 ki Перепад дабления м бод. ст. 0.040 0.080 0,120 0,160 0,200 0.240 0,280 Перепад дабления м рт.ст Фиг. 55. Поправочный множитель ft, на расширение измеряемого вещества при малых перепадах давления для воздуха и двухатомных газов при Л — 1,40. изображённых на фиг. 56, б и в. Общая ве- роятная погрешность величины jj. определяется в виде квадратного корня из суммы квадратов вероятных погрешностей. На фиг. 56, г и д Таблица 19 ! Ниже гр Выше грс | аниц WUU.L ы Re >/ Re ?пре -^ 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8, 0,9 ~0,1 0,2 0,30,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 D /ft/лиге границы ReD 'пред!__\ . 9 Выше границы Реппоед. _____, - -? Г а/ бг~ яз 04 05 0,5 а? as as» /О i 1 * I t .*A V .—._ t 0,1 0,2~~0,3 0,4 0,5 0,5 0,7 0,8 0.9 Фиг. 56. а — основная вероятная погрешность; 6" — вероят- ная погрешность от шероховатости трубопровода; в — вероятная погрешность от неостроты входной кромки; г — вероятная погрешность для коэфициента расхода нормального сопла; д — вероятная погрешность от шеро- ховатости трубопровода. даны вероятные погрешности для сопел. Ве- роятная погрешность для величины k^ берётся из табл. 19. Вероятная погрешность измерения перепада не менее ± 0,5% (зависит от прибо- ра). Вероятные погрешности величин, входя- щих^ в расчётное уравнение под радикалом (Ут» W). должны браться в половинном />1 ___________ 0 ДО 0,01 O,OI „ О. O2 O,02 „ 0,IO 0, 10 „ 0,20 Выше о,2 Диафрагмы для газов и па- ров в % 0,0 +0,5 + 1,5 4-1,5 + 2,0 Со перегреть пар и ~< 0,63 в % _ — _._ — ± i пла !Й ВОДЯНОЙ воздух nfic/-_L / 0,65 < — < <0,75 в % _ — — j- 1 ±2 размере по сравнению с множителями, входя- щими в первой степени, и тогда общая вероят- ная погрешность будет: V Сдвоенные диафрагмы. Если замеру подлежат расходы столь вязких жидкостей, что величина /??д часто опускается ниже RtDnped • то установка двух диафрагм (вспо- могательная впереди мерной на расстоянии 0,3 D) позволяет значительно снизить значение а значит получить большую область стойких значений f~. Соотношения между -^ мерной диафрагмы, — вспомогательной диа- фрагмы, ReDnped и величины ц при /?^D > > ReDr>ped Даны в табл. 20. Материалы. Рекомендуются следующие материалы: для пара, воды, влажного воздуха и газов — нержавеющая сталь (например, Эжб и Эж7); для сухого воздуха и газов с основной реакцией — котельное железо и
414 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ [РАЗД. 1 Таблица 20 d 15 d1 Re n unped Ц- 0,20 - - 0,692 0,25 - ._ 0,693 0,30 0,50 1800 0,694 0.35 0,58 - 0,695 0,40 0,64 2950 0,697 o,45 0,71 - о 699 0,50 o,77 4250 0.703 °.55 o,8a - 0,710 0,60 0,86 6300 0,721 0,65 0,90 " o,735 0,70 0,94 95» 0,754 o,75 0,96 .. 0,780 0,80 375oo - листовая сталь с значительным содержанием хрома и никеля; для воды — латунь и бронза; для агрессивных газов (хлор, сероуглерод)— свинец. Однако при применении свинца сле- дует иметь в виду лёгкость изменения его формы. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР Гидравлический удар — изменение давления в трубопроводе, вызванное изменением скоро- сти. От места причины изменения скорости (от задвижки) изменение давления (ударная волна) со скоростью X распространяется по трубопроводу и отражается обратно от концов трубы (задвижки, магистрали, от начала исте- кающей струи и т. п.). Величина изменения давления обусловливается величиной потерян- ной скорости и не зависит от транзитного расхода. Таким образом, если время закрытия задвижки будет меньше периода трубопровода ( -т- , где L — длина трубопровода J, то удар будет полным, т. е. сила удара будет обусло- вливаться потерей всей скорости, в противном случае повышение давления будет меньше и определится той частью скорости, которая будет потеряна за время, равное периоду трубо- провода. Уменьшение величины гидравличе- ского удара может быть получено либо соот- ветственным увеличением времени закрытия т 2L * задвижки Г8 > -Y-, либо уменьшением периода л трубопровода путём установки воздушных колпаков надлежащих размеров, которые отра- жают' и не пропускают мимо себя ударную волну. Из-за того, что сохранение воздуха в воздушных колпаках затруднительно, пред- почитают первый способ. Весьма опасны при явлении гидравлического удара тупики, в ко- торых повышение давления удваивается. При отражении ударной волны тупика обратно от магистрали в неблагоприятных условиях давле- ние может возрасти до больших размеров. Опасен переход ударной волны с трубы боль- шого диаметра на трубу малого диаметра. Расчёт полн ого гидравлическо- го у д а р а. Скорость распространения ударной волны определяется из уравнения: Т с где р — массовая плотность = —, Е} — модуль g упругости жидкости, ?2 — модуль упругости материала стенок трубы, D и S — диаметр и толщина стенок трубопровода. Значения Ег и Е2 в кг/м2: для воды 20,7-107, нефтепродуктов 13,5-107, чугуна 10-109, стали 2,0-Ю», бе- тона 2-10», дерева 109. При протекании воды по чугунным трубам А (в м/сек) берут равны- ми 1348 при 0 2", 1289 при 0 4", 1255 при 0 6", 913 при 0 24". При приближённых расчётах считают для стальных, бетонных и железных труб А = 1000 м/сек. Величина по- вышения давления, выраженная в м соответ- ственного столба жидкости, определяется из , р Хо уравнения п — — = —, где v — скорость перед закрытием задвижки. Для железных, стальных и бетонных труб h ^ 102 v. Расчёт неполного гидравличе- ского удара. Из-за того, что транзитный расход не влияет на изменение давления, ве- личина повышения давления при неполном гидравлическом ударе ( Ts > -у ! будет опре- , * / делиться из уравнения: « = —(VQ— v), где г'о — первоначальная скорость и v — скорость к моменту возвращения ударной волны к за- движке. Если задано допустимое повышение давления /?0, то необходимое время закрытия задвижки, по Аллиеви, определяется из урав- нения: Т- --=• -Ho) / где HO — первоначальный напор. Обычно в гидротехнических сооружениях допускают 200/0-ное повышение напора. Для упрощения расчёта повышения давления применяют номо- грамму (фиг. 57), дающую связь между тремя величинами: постоянной водовода I p= 0_,V ,где H0 - напор, соответствующий начальной ско- рости t>0), величиной „ h ;—, где Тя - вре- = ?—, где Л — мя закрытия задвижки, и max 0 повышение давления при заданном времени закрытия и Лтях -— повышение давления при мгновенном закрытии. Примеры пользования, 1) Дано /. = 300 м, Х = = 900 м/сек, Т, = 4 сек., v0 = 3 п/сек и //в = 90 ч; опре- 900-3 4 • 900 делить /г. р = -,-n g n— == 1,53; 8 = - —— ^= 6. 900 тах ~ ~9 и Л = 0,09 X 275 = 34,75 м. 19,6 • 90 = 275 м, по номограмме 2 • 300 h = 0,09
ГЛ. IVi ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР 415 max.давления позднеепероогоперисЗа1 Постоям, воаобода — Фиг. 57. Номограмма повышения давления при гидравлическом ударе 2) Определить Т„ при h — h^ — '27,5, v—— = "max 9 81 • У! 5 ' -~— == 0,1, p = 1,53, no номограмме в = 5,6: равный периоду трубопровода 11 Т,: 900- 3 е_2/ ~l 5,6- Ч -300 900 Графический метод расчёта не- полного гидравлического удара. В координатах напора и скорости строится ха- рактеристика трубопровода в начальный мо- мент времени (кривая а на фиг. 58). Прямая Фиг. 58. задвижка А будет частично прикрыта, и характеристика трубопровода пойдет круче (кривая Ъ на фиг. 58), при последующем ещё круче и т. д. Точка В даёт давление перед задвижкой при возвращении к ней ударной волны. При её от- ражении давление понизится и будет изобра- жаться точкой В', зеркально отображённой по отношению к В относительно прямой А'А. Дальнейшее повышение давления пойдёт по прямой В'С\\ ABF до встречи с характеристи- кой с, соответствующей отрезку времени, рав- 4L „ ному -т-. Это построение продолжается вплоть л до полного закрытия задвижки. Удар жидкой частицы о твёр- дуюпреграду. При внезапной встрече струи или жидкой частицы с твёрдой преградой на- ступает явление повышения давления, анало- гичное гидравлическому удару, величина ко- торого будет определяться уравнением h -^ а}а^и •^ — _А~* — Где пл и я е- соответственно ско- g (иг + П2) рости распространения упругих колебании в жидкости и в материале твёрдого тела, v — нормальная составляющая скорости жидкости. При определении аг следует иметь BJJ иду из- / -) С ИЗ- А 'А изображает начальное давление Л0, пря- мая AF—закон изменения давления. Считаем по Мишо, что закон изменения скорости вы- ражается линейно. Через промежуток времени, менение модуля упругости (а^ меиением давления. Непосредственной при- чиной эррозии в гидравлических машинах и является это повышение давления. От- рыв жидкости от стенок может завершиться подобным ударом.
416 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ [РАЗД. I МЕСТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ Местные сопротивления рассчи- тываются по формуле Вейсбаха h7-= — = г *В — ?_-, где v — скорость за местом потерь. 2? Заменяя скорость через расход, можно полу- чить расчётное уравнение в виде: hT= CQ2^1- где ftj = 12,106 D4. Величина k} для метриче- ских труб и газовых дана в табл. 21 и для Таблица 21 = 2С, б — 1Пбщ = — о5щ = 4:. 1 а. О я s ^ IB 40 50 75 IOO 125 '5° 200 250 300 \1етриче< ft, • 10» 31,0 75,7 383 I 2IO 2 960 6 130 19 4OO 47 300 08 too кие тру 0. 1s* rt SE s ^ =(и 350 4oo 450 5oo 6oo — — — бы k -10s 182 310 496 757 157° — — — Га: X H"S s ^ c(m '/, It i I'A I1 'a I3/. 2 2'/, 3 овые тр •i 0 V S H <-> -.1 № « ^ Я О._ s _ « d- 5 С <н 14 20 25 34 39 43 49 65 75 у бы ft, • 10" 0,465 1-94 4,75 16,18 28,01 4i,4 69,8 216, i 47L5 пожарных рукавов в табл. 22. При подстановке Q л/сек вместо Q мЩсек величину k] следует умножать на 10б. При расчётах местное сопро- Таблица 22 Диаметр в дюймах г i1/. I3/. 2 2L/J Ч Диаметр в мм 25-4 38,1 44,4 50,8 63,5 76,2 ft, -10е 5.04 25,5 46,7 8о,6 198.6 io8,i тивление иногда заменяется эквивалентным трубопроводом, длина которого в калибрах — = ^-, где ). — коэфициент потерь трубопро- вода. Местные сопротивления, в которых ос- новная доля потерь энергии происходит за счёт перемешивания струек (например, отводы), обычно в довольно больших интервалах имеют постоянную эквивалентную длину. Если же ос- новная доля потерь происходит за счёт потери на удар (например, внезапное расширение), то величина С меняется мало. Закон сложения потерь считается справедливым во всех случаях разделения от- дельных местных сопротивлений прямолиней- ными участками труб длиной по меньшей мере более 5 0 и общая потеря напора равна V ?о—• Непосредственное последовательное соединение местных сопротивлений повышает потерю напора из-за искажения профиля ско- ростей. Влияние предыдущего местного сопро- тивления на последующее называется индук- цией. Индукция отводов друг на друга при их непосредственном соединении увеличи- вает С. Так, на фиг. 59 даны три случая: Однако при Re < ТОО и такие соединения могут рассчитываться как прямые трубы. т г t а) 6) Фиг. 39. Эпюра высот (фиг. 6Э) даёт полное представление об изменении всех четырёх чле- Фиг. СО. v '^ р нов уравнения Бернулли (hj, -^-, — иг)иизо- *•§ 1 бражает баланс энергии движущейся жидкости. Потеря на удар определяется по тео- реме Борда из уравнения: Внезапное сужение имеет место при изменении направления течения на фиг. 61. По Вейсбаху, коэфи- циент потерь будет определяться в зависи- мости от отношения площадей: у, Jf 61. 0,01 0,1 0.2 0,4 0,6 ? = °,5 о,5 0,42 0,34 о.25 0,15 о,о Диафрагмы имеют С (по скорости в трубопроводе) также в виде функции отноше- ния площадей: о, 5 о,6 0,7 о ,8 • 0,9 3,75 1>8 о,8 0,29 о.об участки сходящиеся VT = О,1 0,2 0,3 * а t; = 226 48 17,5 Кони ч ее ки е вносят меньшие потери, нежели расходящиеся. Наивыгоднейшие углы для диффузоров 8—12°. Величина С, отнесённая к скорости в узком участке, дана в табл. 23. Отводы (плавно изогнутые трубы), по Рихтеру, поворачивающие трубу на 90% имеют ^пов (т- е< дополнительная потеря по сравне- нию с прямой трубой), в зависимости от сте- пеш! кривизны-^, где р — радиус оси отвода и d — диаметр трубопровода: D - 6 15 20 3° 4° 5° = 0,12 0,102 0,093 0,080 0,060 0,046 0,033
ГЛ. IV] МЕСТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ 417 Таблица 23 Угол 7° то1 15° 20° 25° 30° 35° 4о° 45° ; конфу- зора одб 0,16 0,18 0,20 0,22 0,24 0,26 0,28 0,30 диффу- зора 0, 22 0,46 о,54 о,6о 0,67 о,73 о,79 0,84 о,88 Угол 5°° 55° 6о° 65° 7°° 75 8о° 85° С конфу- зора o,3i о,3г 0,32 о,33 о,34 о,34 о,35 о,зб диффу- зора о,9Г о,9Г 0,91 0,91 0,91 0.91 0,91 о,91 Эти цифры справедливы при Re = 50 000 для труб с небольшой шероховатостью. При уве- личении поворота на 180° С увеличивается на 40%, до 135° — на 21,5%, при уменьшении до 45° С уменьшается на 37,7%. Для гладких ла- тунных труб С уменьшается на 12%. Увели- чение Re до 105 уменьшает С на 12,5° 0, при Re = 2,5 • 105 С меньше на 24,3%, при Re= = 5-105 С меньше на 30,6%. Уменьшение Re до 104 увеличивает С на 46,7%, при Re = 3000 С увеличивается на 117,5%. Значение СЛ05 для рыночных круглых отводов, поворачивающих поток на 90°, дано в табл. 24. Для ламинарных потоков при /?е<1000 потери на поворот столь малы по сравнению с потерями в прямой тру- бе, что кривые трубы можно считать по урав- нениям прямых [17]. Колена, изображённые на фиг. 62, рас- считываются по Вейсбаху: = 0,946 sin* 4- 2,05 sin* Фиг. 62. 8 — so° 4°° 6о° 9°° 120° 14°° ~* °'°46 °'139 °'364 °>984 I>86 S'43 Для вязких жидкостей (по опытам автора) при Re, изменяющемся от 300 до 3000, {поа меняется: Таблица 24 d в мм 1 00 30 40 50 6о 70 8о 90 IOO 125 150 175 2ОО 225 250 275 Зоо 350 400 450 5оо Р d 6,0 4,3 3,5 3,о ,7 Л ,2 ,1 ,О ,8 ,67 .57 •5° ,44 ,4° ,36 ,33 ,^8 ,25 ,22 ,2О О. н <а » 5 3 gjs % 3 0,350 0,225 0,120 0,105 О, IOO 0,100 0,100 0,100 О. IOO о, но О,12О 0,125 0,130 о,135 о,13.8 0,140 0,145 0.150 о,155 о, i6o 0,160 « 3 R к 3 ?Ч н 050 о зо 0 100 OJ35 0138 0138 о 143 о 144 о 145 0 1^2 0158 о 165 о 170 о 177 0 182 о 188 о 191 о 199 О 206 0215 О 217 — г* Е^ >>vo з- н °,75 о,45 о, 24 0,21 0,21 0,21 О,21 0,21 О,22 0,23 0,24 0,25 О,2б 0,27 0,28 0,28 0,29 о.зо о, 31 0,32 0,33 з 1 Q ? * о с СС а — 12,0 10,0 9,0 8,5 8,о 7.5 1'° 6,5 6,о 5,6 5.2 4.8 4.4 4,о 3.7 34 3,1 2,8 2,5 W 0 « с 3" I X 5 Е 0§ — 22 18 15 12 IO 9 8 7-° 6,0 5-5 4-5 4,0 3-5 З-о 2-5 2,0 1,8 при 6 = 90°—от 4,1 до 1,5, при 0 = 135° — от 8 цо 3,7, при 6 = 60" эквивалентная длина, выра- женная в калибрах, изменяется от 10 до 50. При пересверловке отводящего канала (фиг. 63, а) потери уменьшаются на 10и/0 при ламинарном потоке, а для турбулентного — Фиг. 63. практически не меняются. При пересверловке подводящего канала (фиг. 63, б) изменений потерь обнаружить не удалось. Местные сопротивления на па- ропроводах рассчитываются по номограм- ме, изображённой на фиг. 64. По правому ниж- нему графику находят С. По правому верхне- му графику находят t° и идут по пунктирной прямой, как это показано на номограмме, до шкалы понижения давления в атмосфе- рах. Расчёт тройников [22]. При прикидочных расчётах тройников, разделяю- щих поток, следует считать Спрох. s 0 н- 0,4 и COOTs = 1 -*" 1Д Первые значения для малых О отв и вторые для Для тройни- ков, соединяющих поток, nvox от — 1,2 до 0,9 и ^отв от О Д° °«6. При Re < 1000 следует брать DЛ =34ч-100 [17]. \ Я I в Расчёт потерь напора в водом е- р а х (по опытам инж. Коровай и Лобачёва) можно вести по уравнению ч^л . =, где k берётся из табл. 25. В той же таблице дан расход Q в м31час, при котором в водомере Таблица 25 •ъ т О. й> а s 10—13 15 20 25 30 40 50 60 70 80 100 125 150 200 250 300 40О 5ОО ;эо ско си Ci Га Qi 2 3 5 7 ю 2О 3° 40 — 5° IOO — — — — — — _ зостной стемы шенс- льске k 0,031 0,070 0,193 0.378 0,772 6,95 12,34 — 19,25 77,20 — — — — — — — порт типа <i <3, 1-44 2,1О 2,65 — 6,35 ю,39 — 24 ,8 1 — 42,12 57,7 — — — — — — — Воде невой Е>раже ft 0,016 0,037 00545 — 0,311 0,833 — 4,75 — 13.46 25.7" — — — — -- — — )мер вол 0.01Q, — - — — — i — 2 3 5 8 12 20 31 46 »5 125 аБо ьтмана 0,01 k — - — — — 0,7717 3,09 6-95 19.25 49.40 in Зоо 7-»' 1500 557° 12 :о* 3 дне Q. 2 3 5 7 10 20 — — — — — — — ; — — — — — новый k о 031 0,07 0,193 0,378 0,772 3.°9 — — — — — — — — — — — —
418 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ [РАЗД. 1 каждый фитинг дол- жен подвергаться от- дельному эксперимен- тальному обследова- нию. РАВНОМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ В ОТ- КРЫТЫХ РУСЛАХ Форма сечения за- висит от материала стенок. Так, если ма- териалом стенки слу- жит грунт, то следует применять трапецеи- дальный профиль с углом а, меньшим естественного угла скоса (фиг. 66,а). Естественный угол скоса для песка 22— 26°, для глины 45е. С Коэфициент сопротивления ? Фиг. 64. Номограмма для расчёта местных сопротивлений на паропроводах. теряется напор в 1 am, так называемая пропуск- ная способность водомера. Поворотные угольники (фиг. 65), широко применяющиеся в маслосистемах, имеют величину -/- , изменяющуюся в прс- иэ делах от 12 до 104, при R<>, изменяющемся от 600 до 2 (весьма вязкие жидкости). Золотники м а с л о с и с т е м (например, само- лётных) имеют ве- 1в личину — . изме- йэ няющуюся в пре- делах от 58 до 32, при Re, изменяю- щемся от 500 до 2,5. Фиг. 65. Следует отме- тить, что в масло- системах потери столь значительно меняются при малейшем изменении конструкции, что ЮО 200 300 йиаметр 6 свету 500 Дерево, бетон, железо и тому подобные материалы стенок допускают иные формы (фиг. 66,о — д) — прямоугольную, цилиндриче- скую, овоидальную и т. п. Расчётной формулой является уравнение Шези: где R = -уг-— гидравлический радиус, /_ ни- по- гидравлический уклон (в данном случае велирный), F—площадь живого сечения тока, II—смоченный периметр, С—эксперимен- тальный коэфициент (коэфициент Шези).
ГЛ. IV] РАВНОМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ В ОТКРЫТЫХ РУСЛАХ 419 Выбор соотношения размеров сечения. Для того чтобы при заданном F и форме сечения R имело максимальное значение, следует соответственно подбирать величину наполнения сечения h или соответственный угол <р. Наивыгоднейшие соотношения для Фиг. 66. сечения h = 0,5ft, для трапе- = 0,5b ctg-f-, Для прямоугольного цеидального профиля круглого сечения h = 0,81 D(<p = 257°30'), для овоидального профиля C:2) ср = 248°30'. Однако получение Vma-x. не означает ещё по- лучения Qmax (Q = CF V?7). Для круглого сечения Qmax при h = 0,95 D (ср = 308°)," а для овоидального профиля C : 2) Qmax при .ср = = 297*30'. Для последнего профиля с горизон- том ниже пятовой линии р = г*( 3,023 — У a re sin - \ о П = г D,788 — б arc sin ~- При горизонте выше пятовой линии сле- дует в этих уравнениях принять х = 0 и при- бавить величины F и П для живого сечения выше пятовой линии. Основные геометриче- ские соотношения овоидального профиля C:2) даны в табл. 26. Таблица 26 9 i8o° 248°зо' 297°3о' Збо° F г" З.оазз 3,о863 4.49^6 4,594 к т 4,7883 5-9839 6,48052 7,9299 R г 0,6314 0,6829 0,6568 о,5793 V с/Г о,795У7 о,82&У7 o,8ioy^T 0,761]/— <? СУТ 2,4ута 3,377^л5 ЗАцуТ" 3.49VP" Примечание. Значение <р см. по фиг. 66,д. Определение коэфициента Ше- зи. При/? ^>3 следует при определении С пользоваться уравнением Гангилье и Куттера: 00 , 1 , 0,00155 которое при / < 0,0005 может быть обра- 23 -f п-1 ЩсНО В О —• — ~—————"" f. , 1 + 23 я "у 7F При /?<3 это уравнение остаётся справед- ливым, однако тогда можно пользоваться и более простым уравнением Базена: 87 1 4- m~V/A>" Величины коэфициентов п и т даны в табл. 27. Таблица 27 23-f 0,00155" Характер стенок Железные стенки Покрытые эмалью или гла- зурью ............... Окрашенные .......... Клёпаные трубы ........ Деревянные стенки Строганые доски (уложены продольно) ............ Нестроганые доски ...... Клёпка, пропитанная креозо- том ................. Клёпка непропитанная .... Бетонная одежда Штукатурка, заглаженная из чистого цемента ..... .... Хорошая облицовка, сгла- женная и выровненная вручную Бетон из-под хорошей опа- лубки или грубо заглаженный Бетон из-под обычной опа- лубки или гравий и галька по дну в предыдущих случаях (при зарастании мхом п увели- чивается на 0,002) ........ Каменная кладка Бутовая на цементном рас- творе ................ Бутовая сухая кладка .... Клинкер ............. Кирпичная ........... Тёсаный камень ........ Скалистые стенки Выемка грунта насухо Плотный ил и суглинистая почва ................ Супесчаная почва ...... Плотный грунт или гррвели- стая глина (средние и крупные) То же, но в плохом состоя- нии, или малые каналы (по размеру) .............. Дно, покрытое мелким кам- нем ................. Выемка грунта землечер- палкой я от и до (в за- висимости от состояния) o,ooq о 0115—0,014 О,О12 —0,017 o,oi4 о, он — o,oi8 0,012—0,018 о.оп — 0,014 0,010 — 0,014 0,01 0,011—0,013 0,013—0,015 0,015 —0,018 0,017—0,030 0,025—0,035 0,011—0,015 O.OI2 — 0,017 0,013 — 0,017 0,020 — 0,045 0,016 0,020 0.0225 0,025 0,028 0,0225 — °|О4° т — одб — — о,о6 0,l6 — 0,06 0,06 — 0,16 — 0,46 0,85 — 0,16 0,85 — _ 0.85 — — 1,0
420 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ [РАЗД. 1 Продолжение табл. 27 Характер стенок Естественные русла В хорошем состоянии .... Местами с водорослями и бу- лыжниками или заметно зарос- шие травой ............ Неправильный профиль, за- сорённый камнями и водорос- лями ................ В очень плохом состоянии с густыми корнями, с зарослями камыша, крупными камнями, Стенки, покрытые илом Толстый слой без иных ше- роховатостей ........... Слой на плотном гравии в Несплошной слой без иных шероховатостей ......... Брезент на деревянных рей- ках ................. и от и до (в за- висимости от состояния) 0,025 0,030 0,035 0,040 o.oiS 0,020 0,0225 0,015 т 1,3 1-75 — — — — — Выбор скоростей. Скорость должна быть больше скорости заиления. Скорость заиления зависит от характера наносов, на- ходящихся во взвешенном состоянии. Наи- меньшая допускаемая скорость v3UUA = я/гО,б4 (уравнение Кенеди) [26], где Л — глубина канала, а — коэфициент, зависящий от харак- тера взвешенных частиц. Для лёгкого ила (Л — 0,3 м) а~ 0,45, для очень мелкого песка (Л = 0,67 — 2,13) я = 0,62, для крупного песка (Л = 0,67 — 2,13) а = 0,73. При прибли- жённых прикидках можно считать для воды, несущей лёгкий ил, Узаил—0,25 и песок 1»заыл = 0,50. Таким образом, гидравлически наивыгоднейшие размеры не всегда могут быть осуществлены, и необходимость соблю- дения неравенства v3aujl<^v может потребо- вать уменьшения глубины Л. Кроме того, для предупреждения размывания стенок должно соблюдаться неравенство v < Vpa3- Величина vpa3 (средней скорости потока, при которой наступает размывание стенок) равна 0,12 для стенок из илистой земли, 0,16 — для тонкого песка, 0_,25— для железисто-известковой глины и жирной глины, 0,50 — для речного песка, 1,00 — для гравия, 1,25 — для булыжника, 1,80 — для сплошного слоистого камня, 2,30 — для отложения горных пород, 3,5 — для твёр- дой скалы, 4—5 — для бетона, 7 — для дерева. На Ниагарском водопаде в отводящих кана- лах допущена скорость 8,25 м/сек. Стенки выложены глазуревым кирпичом. Употребительные уклоны. Для заводских каналов v — 0,4—0,8 м /сек. Подво- дящий канал / = 0,ОС04—0,0005; отводящий канал / = 0,001—0,002. Судоходные каналы не должны иметь уклон более 1:500. Уклонов выше 0,0( 02 следует избегать. В открытых каналах потери напора много больше, нежели в напорных трубопроводах с той же шероховатостью стенок. НЕРАВНОМЕРНОЕ УСТАНОВИВШЕЕСЯ ДВИЖЕНИЕ В ОТКРЫТЫХ РУСЛАХ При подпоре потока (положительном или отрицательном), а также при впуске потока в канал со скоростями, большими, нежели свойственные равномерному потоку при задан- ном уклоне, наблюдается изменение высоты поверхности уровня. Изменение поверхности уровня подчи- няется уравнению: где Л — глубина, s — длина канала,/ — ниве- лирный уклон, k — CF У /? — модуль расхода, Q — расход, &0 — модуль расхода, соответствую- щий равномерному потоку (соответствую- « « ^ • «'-'*' щая глубина обозначается через Н), /= — =- , где а — коэфициент Кориолиса (см. стр. 394), с — коэфициент из формулы Шези (см. стр. 418), Ь' — ширина потока поверху при глубине Л, П — смоченный периметр и g — земное уско- рение. Критическая глубина — та глубина HI, при которой энергия 1 кг жидкости имеет ?3 минимальное значение. При Л = Hlt j= -— . ^о Уклон канала, при котором //-//], т. е. кри- тическая глубина совпадает с глубиной равно- мерного движения, называется критическим. По Буеинеску, при i<^iKp каналы обладают покойными потоками, а при i~^> 1кр— бур- ными потоками. Вид кривых подпора и впуска. В зависимости от соотношений величин / и /,,.. h,p будет иметь место разная форма кривых под- пора и впуска. Для критических уклонов кри- вые подпора и впуска близки к горизонталям и переходят в них при бесконечно широких каналах (плоских каналах). Вид этих кривых дан на фиг. 67, а. При уклонах меньше крити- ческих (Н^> Н^) кривая подпора (а на фиг. 67,6) имеет ассимптоты — Л — Н и горизонталь. Кривая отрицательного подпора обозначена через ?, а впуска через f, причём расчётная часть этих кривых, могущая быть получена в результате интегрирования основного урав нения, изображена толстой линией. Плоские каналы допускают приближённое нахождение кривой подпора а. Точка А определяется из условий баланса расхода (например, канал пе- рекрыт плотиной, в которой имеется спуск; точка А будет расположена на такой высоте, чтобы расход канала был равен расходу че- рез спуск). Через А проводится горизон- таль АВ. На прямой ft = Н откладывается, точка С так, чтобы горизонтальные расстоя- ния А В и ВС были равны. Через точки ABC проводится парабола с вертикальной осью, которая довольно точно даёт кривую под- пора 3. Бурные потоки A~>1кр и Н\^> Н) имеют кривую подпора а, изображённую на фиг. 67, в, и впусков 3 и у. Т очны и расчёт кривых подпора и впуска. Части кривых подпора и впуска
гл. i\n ГИДРОМЕТРИЯ 421 очерченные толстыми линиями на фиг. 67, определяются числовым интегрированием основного уравнения, которому дают безраз- мерный вид: ids —7- Н \ —j - —— ---. 1 + V где г) = — — — безразмерная глубина. Показа- тель степени х находят из уравнения Бах- Цривая впуска Крибая подпора в) Фиг. 67. метьева х2 = -rf, где х = — — безразмерный модуль, равный отношению модулей расхода. Величина х находится следующим образом: задаются несколькими значениями h и находят соответственные значения модуля расхода. Откладывая в логарифмических координатах т) и х, находят х. Обычно каналы правильной формы имеют .v в пределах между 3 и 4, хотя возможны в редких случаях и иные значения. Интегри- рование уравнения даёт: где As— расстояние между сечениями 1 и 2, гA и ^2— соответствующие значения безраз- мерной глубины и fy (YJ) — функция Бах- метьева [2]. Функция Бахметьева представляет собой интеграл вида /' df\ -,———-7 . l——ff Приближённый расчёт кривых подпора и впуска для плоских ка- налов. При / = 1кр кривые подпора и впуска близки к горизонтальным прямым. При /, много меньшем г' , может быть использо- кр вано решение Дюпюи в виде: S — 50 _ Н ~ где у = h — Н. Уо У Н ГИДРОМЕТРИЯ В качестве способов замера расходов, по- мимо указанных на стр. 408 — 409, могут быть использованы баки с отверстиями или насад- ками (данаиды), водосливы любой формы, трубопроводы, любые местные сопротивле- ния при условии существования достаточ- ных перепадов (см. стр. 416). Во всех этих случаях необходима предварительная тари- ровка. Химический метод замера применим для турбулентных потоков и обеспечивает точность замера ± 5%. В трубопровод вво- дят расход QJ химически нейтрального веще- ства (соль, сульфат натрия, хлористая магне- зия) с концентрацией k\ и в достаточном для перемешивания удалении определяют кон- центрацию &2. Тогда замеряемый расход Электросолевой метод замера обеспечивает точность до ± 2% и заключается в введении в поток насыщенного солевого раствора, прохождение которого около двух установленных электродов изменит показание амперметра (фиг. 68). Скорость потока опре- Время Фиг. 68. Схема устройства для измерения расхола электросолевым методом. деляется делением расстояния между электро- дами на время между скачками в показаниях амперметра. Метод Гибсона основан на связи рас- хода с повышением давления прл закрытии за- движки (см. стр. 414). Точность до + 1%. Име- ются специальные приборы (фотохроногра- фы), замеряющие кривые изменения давле- ния [4]. Гидрометрические вертушки позволяют замерять среднюю скорость за дли- тельные промежутки времени, но нуждаются в предварительной тарировке. Уравнение та- рировочной кривой весьма часто имеет вид v — kn + b, где п — число оборотов вертушки,
422 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ [РАЗД. 1 a k и b — козфициенты, зависящие от геоме- трии винта и момента трения. Трубка Пито-Прандтля (фиг. 69), установленная строго по направлению потока, замеряет скорость, которая связана с перепа- дом уравнением -~- = 5 El— Р*-, где ? — коэфи- •*& т циент насадка, определяемый из опыта, и Р\ — Р^ Т -^ = ДА— перепад, замеряемый мано- метром. При отклонении оси трубки от напра- вления потока &i вначале повышается, а за- тем падает. Пользуясь этим свойством, можно Фиг. 69. с помощью трубки Пито — Прандтля замерять направление потока. Этот тип трубки имеет носовую часть в виде полутела (см. стр. 391). Трубка Пито - ЦАГИ * имеет носовую часть в виде конуса. При отклонении оси этой трубки повышения перепада не наблю- дается, что затрудняет её применение для определения направления потока. При замере скоростей воздуха следует применять спирто- вок манометр, который, особенно при малых перепадах, нуждается и в тарировке, и в по- правках на температуру: 1+0,0011Д* 800 ' где /—высота столбика в манометре, у — — icn sin а — коэфициент наклона шкалы, а — угол наклона шкалы, y0c/J—весовая плот- ность спирта при тарировке, Д? — разность температур при замере и тарировке и k— коэфициент манометра, учитывающий разли- чие площадей сечений трубки и бачка мано- метра (k = I ~\--~.—). При тарировке коэ- \ /" sin a/ фициент насадка ? следует определять с по- мощью эталонной трубки. Рыночные мано- метры Фусса позволяют замерять скорости до 50 м\сек. Термоанемометрия [12]. Нагре- тая тонкая проволока меняет своё сопроти- вление при охлаждении сё потоком воздуха. Интенсивность охлаждения зависит от скоро- сти омывающего воздуха. Материал замеряю- щей проволоки — никель или платина. Послед- няя предпочтительна из-за большой инертно- сти при нагревании. Диаметр 0,1—0,01 мм, длина 2 — 30 мм. Державки манганиновые (практически температурный коэфяциент ра- вен 0), укрепляются в эбонитовой подставке. Тщательность контактов существенна, поэтому сварка предпочтительнее пайки. Замеряющая проволока может быть установлена как па- раллельно, так и перпендикулярно потоку. При замере малых скоростей (от несколь- ких см/сек до 4—5 м/сек) применяют метод постоянного напряжения (фнг. 70). Насадок является плечом мостика. Реостат доводится до показания гальванометра, разного 0. При обтекании насадка потоком проволока охла- ждается и равновесие нарушается. Каждой скорости потока соответствует своё показа- ние гальванометра. Тарнровочная кривая обусловливает применение этой схемы для малых скоростей. При замере скоростей от 0,5 до 12 м/сек применяют метод постоянной температуры нити (фиг. 71). Гальванометр всегда на нуле, для чего регулируют реостат и посылают в насадок разный ток, напряже- ние которого замеряется. Равновесие имеет место при постоянной температуре. Каждому положению реостата соответствует своя ско- рость потока. Тарировочная кривая обусловли- вает применение этой схемы на скорости до 12 м\сек. При больших скоростях точность замера резко падает из-за того, что скорости в 10—12 м/сек дают большое охлаждение. Существует схема термоанемометра с прямо- Фиг. 70. Термоэлектри- ческий анемометр, в котором напряжение накала нагреваемой проволоки поддержи- вается постоянным. Фиг. 71. Термоэлектриче- ский анемометр, в котором сопротивление, а вместе с теми температура накали- ваемой проволоки поддер- живаются постоянными. * Отличается от трубки Барбье только формой. линейным тарировочным графиком. Изгото- вляются термоанемометры не только показы- -вающие, но и регистрирующие. Замер расходов по скоростям может производиться в достаточно длинных прямолинейных участках с помощью замера скорости либо в центре, имея в виду, что v — @,79 -г- 0,81) Vmax, либо на радиусе, равном 0,74 радиуса трубопровода, где скорость должна быть равна средней. В каналах средняя ско- рость имеет место на высоте в 60— 61% от полной глубины. Наконец, средняя скорость в канале составляет долю от vwax: v = л-г/тах, причём а имеет значение 0,4 — 0,52 •— для ка- MCHHCioro берега, 0,58 — 0,70 — для песка с галькой, 0,62-0,72 — для песка, 0,65—0,80— для однородного мелкого песка, 0,70—0,90— для бетона и дерева. Большие значения соот- ветствуют большему гидравлическому радиусу (/?> 1 м}.
ГЛ. IV) ГИДРАВЛИКА ГРУНТОВЫХ ВОД 423 волны Наиболее часто встречающимся в природе периодическим (колебательным) движением воды являются волны. Волны характеризуются тремя величинами: А— длина волны (расстоя- ние между двумя ближайшими точками, на- ходящимися в одинаковых фазах), h — высота волны (вертикальное расстояние между наи- высшей и наинизшей точками поверхности жидкости) и Н — глубина жидкого слоя. При большой глубине Н по сравнению с А точки жидкости совершают вращательное движение (решение Герстнера, 1804 г.), и поверхность волны очерчивает синусоиду. Практически можно считать, что на глубинах больших, нежели длина волны, волнение прекращается. С увеличением глубины закон изменения ра- 2кг диусов г=г0е х , где г0 — радиус на по- верхности, z — глубина. При уменьшении глу- бины траектория жидких частиц описывает эллипсы. Вертикальная составляющая колеба- ний уменьшается быстрее, нежели гори- зонтальная, поэтому более глубоко располо- женные эллипсы становятся более вытяну- тыми. Скорость распространения в о л- н ы определяется уравнением: / 2дЯ 2тсЯ~ X Т \ е —е •X где f — весовая плотность, Т — величина сил поверхностного натяжения. Если глубина весьма велика по сравнению с А, то волны столь значительны, что силами поверхностного натяжения можно пренебречь, и а = / ^- , что обычно имеет место для морских волн. Если волны весьма короткие, то главную роль играют силы поверхностного натяжения и . При малых глубинах а — а — т/ __ = \/ gH. Если при движении волны Н умень- шается, то изменяется скорость её движения. Изменение скорости не может быстро пере- даться всем частицам жидкости, и волна ме- няет свою форму и разбивается, предвари- тельно увеличив амплитуду. Увеличение амплитуды происходит из-за передачи энергии толстого слоя жидкости тонкому. Одиночная волн а. При разрушении плотин или любых перегородок, поддержи- вающих высокий уровень воды, появляется одиночная волна (волна Скотт — Русселя), про- филь которой целиком располагается над по- верхностью. При достаточной глубине эта волна перемещается, устойчиво сохраняя свою форму и неся большой запас энергии. При разрушении большой плотины одиночная вол- на может принести много бедствий на боль- ших расстояниях вниз по течению. По теории 3 /^ Бусинеска, высота волны //j — -^ •щ- , где F — площадь поперечного сечения волны над горизонтом, Н— глубина. Скорость перемеще- ния этой волны а= Vg (//+/Z]). Полная энер- гии волны в канале шириной, равной еди- нице, у (-^— h-Ji \ *. Таким образом, одиноч- ные волны в достаточно глубоких каналах несут большой запас энергии и при встрече с препятствием могут совершить мощный удар. Одиночные волны способны отражаться от препятствий. При уменьшении глубины канала одиночная волна разбивается из-за того, что разные точки волны обладают раз- личными скоростями. Ударное действие волны. По Д'Ориа, наибольшее давление на единицу по- верхности волнолома равно р и2, где р — мас- совая плотность, и — скорость воды. ВОЛНОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ Волновое сопротивление является след- ствием волнообразования, вызванного движе- нием судна по воде. Сопротивление, вызван- ное созданием поперечных волн, равно NV&, и вызванное созданием расходящихся волн Aft/4. Полное сопротивление Ww = Mv* -+- Л/г>6. При малых скоростях считают WW^NV& и при больших скоростях судна Ww^Mv*. В су- достроении ведут расчёт по уравнению (Тей- лор): где с ~ 0,0036, D — водоизмещение в т, L—длина судна, v — скорость в узлах. Однако для судов, особенно предназначенных для пла- вания по мелководью, предпочитают пользо- ваться результатами протаски модели, соблю- дая при проведении модельных испытаний ра- венство чисел Фруда Фг — —=- (см. стр. 393). Влияние глубины становится суще- ственным при скоростях, близких к критиче- ским (v — V^gH, где Я —глубина). При крити- ческой скорости волновое сопротивление до- стигает максимума. При v<0, 7}fgH влияние глубины несущественно. Модельные испытания должны проводиться при одинаковых Фг и относи- те Я тельных глубинах —. ГИДРАВЛИКА ГРУНТОВЫХ ВОД По Дарси, расход через грунт (фильтра- ционный расход) определяется из уравнения: Q = kiF^- = kiFt, где F—площадь живого сечения фильтра ционного потока, Н — напор, / — путь филь- траций, &-,— козфицнент, зависящий от ха- рактера грунта, и Q — расход в л/час. По исследованиям, произведённым комиссией по изучению каналов в Мюнстере в 1892 г., для непросеянного и непромытого речного песка при /""=!, Н< 5, и / < 1 были получены следующие ?зачения &г:32 — для песка
424 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ [РАЗД. 1 с. размером зёрен от 0,1 до 0,8 мм, 9—для песка с размером зёрен от 0,1 до 0,3 мм, 3 — для песка со следами глины, 0,0035 — для мергеля насыро утрамбованного, 0,0020 — для глины насыро утрамбованной. Уменьшение просачивасмости грунта до- стигается устройством разбухающих слоев (глина, перегной, корни растений, окись же- леза). Следует иметь в виду, что большое раз- бухание может нарушить целостность соору- жений (высушенная глина увеличивает объём в 2,5 раза при разбухании). Кроме того, для предохранения от размывания уплотняющий слой (разбухающий) должен покрываться слоем песка. Колодцы или водосборные гале- реи. Для получения воды или для опускания поверхности уровня грунтовых вод путём от- бора воды применяются колодцы. Если коло- дец достигает горизонтального подстилающего (водопроницаемого) слоя, то уравнение по- верхности уровня вблизи колодца будет: го 0,73 Q , г , v In—, где г — текущее положение поверхности уро- вня вблизи колодца (считая от горизонталь- ного подстилающего слоя), г0 — поверхность уровня в колодце, Q — расход в м^/сек, г — текущий радиус, Л0 — радиус колодца и &=10-3 kj — просачиваемость почвы. Из-за большой зависимости k от характера грунта желательно экспериментальное определение этого коэфициента. Если колодец не дости- гает подстилающего слоя, который располо- жен очень глубоко по сравнению с вели- чиной 2max — ZQ, справедливо уравнение гтах — z = ft = - в . Если колодец имеет О,^О Kt'f) Р<СО (сток), то могут быть применены те же уравнения с заменой знака при Q. Поверх- ность уровня зеркально отобразится около плоскости с г = гтах (первоначальная поверх- ность уровня грунтовых вод). Однако эти уравнения справедливы лишь вблизи ко- лодца. ВЕТЕР И ВЕТРОМЕТРИЯ Ветер — следствие нарушения равновесия атмосферы. Причина — неравномерность на- гревания, форма Земли и её вращение, испа- рение и конденсация паров воды. Колебание ветра как по величине, так и по направлению происходит почти непрерывно. Чем больше промежуток време- ни, тем меньше колебание средней величины. Например, среднесуточный ветер может колебаться от 1 до 12 — 15 м/сек, среднемесяч- ный от 3,3 до 5,5, а среднегодовой колеблется всего лишь на 7%. Частота колебаний до 40 в минуту. По направлению ветер отклоняется на 15 — 20Э за это же время столь же часты- ми порывами. С увеличением высоты число колебаний резко падает. Роза ветров — графический способ изображения продолжительности и направления ветра в виде векторов, исходящих из одной точки, даётся в виде замкнутой ломаной, про- ходящей через концы векторов. Приземный слой атмосферы (до 500 — 1000 м) находится под воздействием микро- рельефа местности. Здесь возможны мощные местные ветры (горно-долинные, береговые и др.). В приземном слое увеличение высоты приводит к увеличению ветра: Высота в м Увеличение скорости на 1м подъёма в м!сек 9—тб 16—24 0,06 Влияние микрорельефа. В доли- нах v уменьшается. На горных плато ветер усиливается на возвышенностях с правильны- ми обтекаемыми склонами. Возвышенности с крутыми склонами обладают малыми v. На равнинах большого протяжения с нерезко выраженным рельефом наибольшую скорость имеют возвышенные точки. Возвышенные точ- ки теряют v при ветре со стороны испорчен- ного рельефа склона. Различие в v на возвы- шенных и низинных местах особенно резко ночью. Для получения большого v следует не столько подниматься, сколько удаляться от препятствий. Удаление должно быть 15-крат- ное вверх и 25 — 30-кратное высоте препят- ствия по горизонтали. Оценка ветра. В Европейской части СССР максимальный ветер — зимой и мини- мальный — летом. На Сев. Урале, в Сев. Сиби- ри, на Дальнем Востоке, а также у берегов во- доёмов и на равнинах максимальный ветер летом. В нагорных местностях летом ветер сильнее ночью, а зимой почти постоянен. Скорость ветра. При использовании силы ветра имеет значение скорость, изме- ряемая в м/сек. Наблюдения за скоростями, направлением и повторяемостью ветров ве- дутся на метеорологических станциях. Замер скорости ветра может производиться наблю- дением за поворотом доски Вильда. В табл. 28 дана связь между v м/сек, поворотом доски Вильда и шкалой Бофорта. Недостаток доски Вильда —зависимость по- казаний от р воздуха. Различие в показаниях зимой и летом при одном и том же ветре мо- жет достигать 109/0. В связи с этим зимой энергия ветра окажется ниже ожидаемой, и .летом наоборот. Крыльчатка Робинзона (фиг. 72) даёт показания, не зависящие от t° и В, обладает нечувстви- тельностью пуска (от 1 до 2 м/сек), нуж- дается в тарировке. Окружная скорость около J/3 скорости ветра. Быстрее раз- гоняется, нежели тор- мозится, поэтому при колебании ветра по- казания завышены. Уравнение тарировки v — а п + р. Может проверяться по JB, так как а = const. Ручные приборы нуждаются в частой тарировке. Жизнь прибора — 50 часов. Крутильные анемометры — крыль- чатки, скручивающие пружину. Имеются и анемографы (завод „Метприбор"). При увеличении ветра чувствительность возра- стает. Фиг. 72.
ГЛ. IV] РЕАКЦИЯ СТРУИ НА СТЕНКУ 425 Таблица 26 Штифты по лёгкому указателю 0 О — I I И I — 2 2 И 2—3 3 и 3—4 4 и 4—5 5 и 5—6 6 б-. 7 _ — — флюгера —————— —— по тяжёлому указателю о О — I i 1—2 2 2—3 3 3—4 4 и 4-5 5 5-6 6 Более 6 Баллы Бофорта о i 2 0 4 5 6 7 8 9 ю и 13 г< в м/сек по анемометру 0—0,5 о,6 — 1,7 1,8-3,3 3,4—5.2 5-3—7-4 7-5-9-8 9,7-12,4 12,5— 15^2 15,3— i8,a 18,3—21,5 21,6—25,1 25,2—29 Более 29 Наименование Штиль Тихий Лёгкий Слабый Умеренный Свежий Сильный Крепкий Очень крепкий Шторм Сильный шторм Жёсткий шторм Ураган 1 Внешние признаки Дым поднимается почти отвесно, листья неподпижны Направление ветра определяется по дыму; флюгер неподвижен Листья шелестят, ветер ощу- щается лицом Листья и тонкие ветки непре- рывно колышатся Поднимаются пыль и лёгкие бу- мажки, качаются тонкие ветки Качаются тонкие стволы де- ревьев Толстые сучья качаются, гудят телеграфные провода, трудно пользоваться зонтом Качаются концы деревьев, гнут- ся большие ветви Ломаются тонкие ветки и сухие сучья, трудно итти против ветра Срывает дымовые трубы и чере- пицу Деревья вырываются с корнем Большие разрушения Стихийное бедствие РЕАКЦИЯ СТРУИ НА СТЕНКУ Реакция струи на стенку в заданном направлении измеряется проекцией на задан- ное направление изменения количества движения. Так, если стенка плоская и непо- движная и её диаметр больше 6 диаметров струи, то усилие на стенку будет Р = pQt> (фиг. 73, а). Если стенка мала (фиг. 73, б), то Фиг. 73. P — pQv(]—cos g). Силу можно увеличить, изменив направление отходящей струи (фиг. 73, е), тогда Р = р Qv (I + cos ^). Из-за трения струи о стенку скорость может уменьшиться, и тогда Я - р Q (i/! -t- г/2 cos bj. Общий приём определения воздействия струи на стенку заключается в нахождении геометрической разности секундных количеств движения на входе и выходе (фиг. 74). Если стенка движется со скоростью и, то масса, встречаю- v —и щая стенку, уменьшится в отношении ——— , и скорость встречи струи со стенкой умень- шается в том же отношении; поэтому для первого случая (фиг. 73, а) Р = - = p/(t/ — иJ. Энергия, снимаемая стенкой,, будет А = Ри = р fu (v — иJ, которая получит v максимальное значение при и = -*-, и к. п. д. о о такой системы будет г\ = —-. Величину силы, снимаемой энергии и к. п. д. можно было бы удвоить при применении лопатки, изображён- ной на фиг. 73, в, если бы удалось сделать Р!=О°. Величину к. п. д. можно было бы сделать равной 1 (без учёта потери на трение) при использовании всего расхода, что достигается применением ряда следующих друг за другом лопаток (например, колесо турбины Пельтона). *и В этом случае и = н-. Тем же способом находят реакцию струи на сосуд (фиг. 75), Если t>! мало, то им пренебрегают. В случае движущегося сосуда (например, летящая раке- та) сила воздействия (сила тяги) будет Фиг. 74. обусловливаться относительной скоростью истечения v. Летящая горизонтально ее скоростью с ракета может использовать всю энергию продуктов сгорания при v = с„ Вообще динамический к. п. д. такой ракеты , будет Y) = 2 . 3 Л поэтому не обязательно
426 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ [РАЗД. I следует добиваться больших величин v (например, с помощью применения сопел Лаваля) у ракет [18]. Наиболее общим реактивным движущимся аппаратом является воздушно-реактивный дви- гатель, схема которого изображена на фиг. 76. Спереди засасывается масса тл со скоростью vlt затем она подогревается сгоранием топлива и из- вергается со скоро- стью 'У2. Масса за счёт топливаувели- чивается до wzj -+- 4- т%. Если АЛ, =--0, то система обращает- ся в ракету, если Фиг. 76. О, то система обращается в тон- нельное воздушное судно. Сила тяги будет равна [15]: Ф = - "М где k — —— Величина равна: динамического к. п. д. будет где х = — — — относительная скорость полёта. При ? = О система обращается в ракету, при & = оо — в тоннельное воздушное судно. ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ И ТУРБУЛЕНТНОСТЬ Часть потока, примыкающая к стенкам и ими тормозящаяся, называется пограничным слоем. Границами такого слоя считают поверх- ности, на которых скорости потока на 1% отличаются от скоростей потенциального по- тока. Критические значения Re для пластины, при которых пограничный слой из ламинарного переходит в турбулентный,— 485000. Для нор- мальных параметров воздуха длина ламинар- ного пограничного слоя 7,05 v~ l. У удобооб- текаемых тел эта величина увеличивается. Однако эти длины столь малы, что чаще всего приходится иметь дело со смешанным турбу- лентным слоем (первая часть ламинарный и вторая— турбулентный пограничный слой). Интегральное соотношение Кар- мана для пограничного слоя плоского по- тока имеет вид: ., dp /dv\ _ где 5 — толщина пограничного слоя, г>0 — ско- рость потенциального потока, v — текущая ско- рость, у — координата, нормальная к обтекае- мому телу, х — координата по длине обтекае- мого тела. Зная законы v = / (х,у), можно находить количественные закономерности, присущие пограничному слою. Обтекание пластины [28] при ламинарном пограничном слое даёт его тол- /vjc — , а козфициент трения Г VQ Cf = —— ^ — 1.33/?* ~~ °'5. Турбулентный погра- рл __ П 2 ( - — ) '5 \ЩХ/ и коэфициент трения Cf = — - -0,072/?? ~~°'2 . ничный слой имеет толщину 8 =0,370 - — ) дг По Прандтлю, при Ю7 </?<?< Ю9 более точно уравнение Cf — 0,455(lg Re) ~2'59. Для пластин с длиной большей критической (при наличии и ламинарного и турбулентного пограничных слоев) cf = 0,455 (lg Re) ~2-58—1700Re~ 1 . Трение дисков, смоченных с обеих сторон, по Карману, при/?г = — < 5-Ю5 даёт ламинарный пограничный слой и момент М =0,65rf3--^ и при/?е= даёт турбулентный пограничный слой и момент , где и — окружная ско- М = 0,021 ^з ~- Re рость и d — диаметр. Естественная определяется величиной турбулентность = 100—, где V — средняя скорость и v — dt Т — достаточно длительный промежуток времени, fj — разность между мгновенной и средней скоростями. В аэродинамических трубах s равен от 0,4 до 1,75, в плохих доходит до 3. Для ат- мосферного воздуха е = 0,2, а в турбулентном пограничном слое может доходить до 20 и даже до 80. Замер естественной турбулент- ности чаще всего осуществляется замером коэфициента лобового сопротивления шара р @ 12—15 см) сх — —— ;р . Непосредствен- ному замеру подлежит Revp, при котором сх — ОД а связь между е и ]RcKp: p = 27 «= о,5 23,2 • ю* I,О 13,a • ю* а.З 19,7 • ю1 1,2 При отсутствии аэродинамических весов можно замерять козфициент перепада между Др двумя критическими точками шара cf = —^ — . значение которого обычно равно 1,22 при сх = 0,3-
ГЛ. IV] АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 427 Эквивалентное число Re9 = 38,5 X Не X Ю* D — . По Юрьеву, аэродинамические *\екр характеристики одного и того же тела, не совпадающие при различных е, совпадают, если их строить не в виде функции Re, а в виде функции Rea . АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Аэродинамические характеристики — без- размерные коэфициенты, чаще всего даваемые в виде функции каких-либо параметров (на- пример, критериев подобия). 1-я группа коэфициентов лобовых сопро- „ / X \ .. ! Y \ тивлении ( - — „-=г и подъемных сил ( —— ^-тт \ р г;2 F I \ р v? /• ) обозначается в СССР через Сх и Cv, в Англии через /??> и kL и в США (инженерные коэ- фициенты) через Кх и Ку- 2-я группа коэфициентов лобовых сопро- / '2Х \ .. / 2К — — - тивлении .. и подъемных сил \pv*F/ "" """ """" """ Vp»2 обозначается в СССР и Польше через сх и су во Франции, Японии и Бельгии через сх и сг и в США (абсолютные коэфициенты) через CD и С/,. 5-я группа коэфициентов лобовых сопро- „/200*4 .. /200К\ тивлении - _ f? ) и подъемных сил (—=-=• I V р V" г / \ р V" г / обозначается в Польше через Сх и Су ив Германии через Cw и Са. Поточные оси характеризуют поток, по отношению к которому определяют аэро- динамическую характеристику. Система коор- динат правая. Ось х совпадает с направлением скорости, и у направлена вертикально вверх. Связанные оси (система также правая) жёстко связаны с обдуваемым телом. При испытаниях поточные оси должны совпадать с земными, относительно которых координи- руют связанные оси. При несовпадении земных и поточных осей, т. е. при существовании вертикального угла скоса Д?г и горизонталь- ного угла скоса Др, получаемые из экспери- мента величины сх Су и CZQ должны исправ- ляться для получения истинных значений сх, Су и с2. Исправление ведётся по уравнениям: сх = cr COS Да,cos Д,з — с., sin Да, -I- • * х0 ' УО г ' Су = cx sin Даг cos ДЗ + суо cos Даг -\- + c, sin Да, sin Др, 0 cz = — cx sin ДР + сг cos ДЗ. Если значения Даг и Д? столь малы, что можно считать sin До^— Даг и зтДЗ^=Д^ (а сле- довательно, cos Даг = cos Д3=1), то уравнения принимают вид: Исправлению также подлежат и углы уста- новки обследуемого тела: az = az^ — Даг и 3 = ?0 — ДЗ. Для крыльев поправка может дать большое отклонение сг от с„. Так, косизна в 1° может дать ошибку в определении вели- чины обратного качества до 35%. Коэфициенты лобового сопро- тивления некоторых тел, отнесённые к миделеву сечению (наибольшее сечение тела, перпендикулярное к потоку): Шар при Re <^ 1 имеет 24 1 ~ Ж, при 2-10* <1, 5-Ю5 сх= 0,47, при = 0,22. Вообще Сд. для шара сильно меняется не только при изменении Re, но и турбулентности по- тока (см. стр. 426). Удлинённый эллипсоид с отноше- нием осей 5 : 9 (первое число соответст- вует направлению скорости) при Re > 105 имеет сх от 0,05 до 0,1 (.Re вычисляется по диаметру, перпендикулярному к ско- рости). С отношением осей 3 : 4 при Re > 5,5- 105 сх =. 0,2 и при Re < 4,5- 10* сх = 0,6. Круглая пластина, поставленная перпендикулярно потоку, имеет сх = 1,11. Круговой цилиндр с осью, парал- лельной v, имеет: сх —о,91 0,85 °$1 °'99 и с осью, перпендикулярной v, имеет: -j- =. i a 5 ю 40 оо а Сх = 0,63 о,68 0,74 °.8з 0,98 i,ao Прямоугольная пластина, поставлен- ная перпендикулярно к потоку, имеет: i8 1Д5 Полушар штампованный, поставлен- ный выпуклой частью навстречу напра- влению скорости, имеет cv = 0,34 и во- гнутой частью имеет сх — 1,33. Корпус автомобиля легкового открытого имеет сх = 0,42 ч- 0,46; лиму- зина сх — 0.32 -ь 0,33; автобуса сх = = 0,48 ч- 0,80; грузового сх= 1,1 т- 1,36. Конус полнотелый с углом 60* в сечении имеет сх — 0,51 и с углом в 30° сх = 0.34. Профилированная про- волока (сечение в виде фи- гуры, изображённой на фиг. 16, а) при 3-103< < Ре < Ю4 имеет сх от 0,3 до 0,4. Фасонная труба капле- образной формы при Re^> >5-104 с отношением раз- меров сечения 1 :3 имеет сх = 0,1, и с отношением размеров 1:2 сх = 0 2. Для иллюстрации влияния формы на лобо- вое сопротивление на фиг. 77 изображены два тела, обладающие одинаковым лобовым сопро-
428 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ (РАЗД. тивлением (круглая плоская пластинка, поста- вленная перпендикулярно потоку, и тело .ди- рижабельной" формы). КРЫЛО Крыло вполне определяется своими эле- ментарными аэродинамическими свойствами, если известны cx=f(a), cy — f(a)ncm = f (a.), М .. где ст = ——г—, М — момент, относительно переднего конца геометрической хорды, b — величина геометрической хорды. Уравнение связи. Подъёмная сила является ляции вокруг машины", «Справочник", т. 12). Связь между коэфициентом подъёмной силы и циркуляцией определяется уравнением связи: Г = ~cv bv. Центр давления определяется вели- X чинои сд = — , где х—расстояние центра давления от переднего конца геометрической ? хорды. Величина с& = — при углах атаки, Су меньших 20°. Качество крыла — отношение cv к сг результатом существования цирку- / k = <у_ \ и обратное качество |* = ^-. Ухо- Фуг крыла (см. .Гидравлические \ сх } к 0,04 0.08 0,12 0,16с 0,1 0,2 0,3 1.4 с Фиг, 78. роших крыльев вели- чина k достигает 20 и даже 25 для винтовых профилей (при стандарт- ном размахе \ = — = 5). Аэродинамиче- ская характери- стика крыла обычно изображается в виде гра- фика сх, Су и ст = f (a), либо в виде поляры Ли- лиенталя первого рода, которая представляет собой график су — / (сх) и CM = / (сх). Величины а на этой кривой надпи- сываются в отдельных точках (фиг. 78). В США изображают характери- стику в виде графика fx = t (Су) И с'т = t (Су), где ст — коэфициент мо- мента относительно точ- ки геометрической хор- ды, удалённой от конца (переднего) на J/4 b. Обычно эта точка близка к фокусу крыла и по- этому обладает постоян- ной величиной ст в до- статочно широких преде- лах. Достоинством таких диаграмм NACA, приня- тых в США, является изображение характери- стик при различных зна- чениях Re. Для определения си- ловых воздействий на крыло при расчёте на прочность определяют подъёмную силу и ло- бовое сопротивление, отнесённое к связанным осям (см. стр. 427) и со- ответственный график сп — / (ct) называется по- лярой Лилиенталя вто- рого рода, которая даёт образное представление действия вектора силы.
ГЛ. IV) КРЫЛО 429 Ввиду того что сх и С( много меньше су и сп, первые две обычно наносятся в масштабе впятеро большем, нежели вторые. Влияние формы на аэродинамические характеристики весьма многообразно. Увели- чение изогнутости крыла увеличивает подъём- RffF-6 Момент инерции fog=0,047? L.h3 Координата ц.т.уе=0,4//? ную силу (фиг. 78), увеличивая при этом и лобовое сопротивление. При одинаковой изо- гнутости увеличение толщины повышает мак- симальное значение су, но и увеличивает сх (фиг. 79). Влияние толщины симметричного профиля на его характеристику дано на фиг. 80. Центр давления для симметричных профилей мало зависит от угла атаки. Шероховатость значительно увеличивает сх и уменьшает су. Особенно чувствительна верхняя часть крыла, а на ней передняя кромка и средняя часть. В гидромашиностроении предпочитают поль- зоваться характеристиками дужек, пересчи- танными для бесконечного размаха. В этом случае качество может возрасти до 40 и даже 45. На фиг. 81 изображены подобные характе- ристики серии RAF-6, широко используемой при проектировании пропеллерных насосов и турбин. Увеличение Ва несколько увеличивает сх и значительно уменьшает су. Уменьшение тем более заметно, чем толще профиль (фиг. 82) (Htitte, 26-е изд.). Влияние кривизны и тол- щины профиля явствует из фиг. 78 (характе- ристики профилей, Гёттинген № 448, 447 и 446), фиг. 79 (Гёттинген № 451, 450 и 449) и фиг. 80 (Гёттинген 445, 409 и 410). Крыло конечного размаха. Раз- махом крыла (или относительным размахом) на- зывают Х = —, где /—ширина крыла и & — геометрическая хорда. В СССР принят стан- дартный размах крыла А = 5. Поэтому резуль- таты эксперимента даются либо для этого раз- маха, либо пересчитанными на бесконечный размах. П-образные вихри сходят с крыла конечного размаха. Расстояние между сходящи- ми вихрями /j =; 1,04/. Сходящие вихри оказы- вают влияние на поле скоростей около крыла вертикальную составляющую vya = = —- ' е, где е — коэфициент самоиндукции, дают Г 0.2 О 0,08 0.16 0,24 С OJ04 0.12 0.20 0,28 О 0.08 0.16 0,24 032С, 0 0.08 0.16 0,24 0.32 0,0* 0,12 п?П 0.28 0.04 Q.I2 0.20 028 Фиг. 82. равный 4. Результатом является уменьшение действительного угла атаки, причём истинный угол атаки а,- = а - Да, где а—кажущийся угол, а Да= —^- или Да0 = 18,23 •—. Из-за уменьше- TtA. А. ния действительного угла атаки уменьшается подъёмная сила. сх и с_у крыла конечного размаха должны отличаться от тех же величин крыла ко- нечного размаха, потому что подлежат нахождению коэ- фициенты сил, отнесённые к поточным осям, а П-образ- ные вихри дают скос потока Дз. Пользуясь соотношения- ми предыдущего параграфа, получим для малых значений Да су = с'у и сх = схр 4- -\-су Да = схр 4- cxi, где Су ис — коэфициенты, заме- ренные для крыла бесконеч- ного размаха. Формально увеличение лобового сопро- тивления происходит за счёт того, что cv даёт составляю-
430 ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ [РАЗД. 1 щую на вектор кажущейся скорости. Лобовое сопротивление состоит из двух членов: про- фильного сопротивления и индуктивного, коэфи- вихрем, влияние которого учитывается по тео- реме Био-Савара (см. стр. 390). В каждой точке крыла скорости индукции различны. В расчёт вводят среднее значение, определяе- циент которого сх, = -^- ' На фиг. 78 даны по- мое из уравнениЯ: (vy)ep = \\vy dz, где / • ляры для крыльев со стандартным раз- махом, около которых дана парабола индуктивного сопротивления сх,• = —~ = /(а), разбивающая лобовое сопротивление на две части: индуктивное и профильное. При пере- ходе на другой размах будет другое cxf, ко- торое легко подсчитать, и то же слр. Пересчёт на новое X осуще- ствляется по уравнениям: х\ где индексы 1 и 2 относятся к соответствен- ным удлинениям 1 и 2, а г и 8 — поправоч- ные коэфициенты, по Глауэрту, для прямоуголь- ного крыла: X = 5 6 т = 0,165 0,175 S = 0,045 о,о5° 8 9 ю о»22 °>24 0,25 °i°75 о,о8о 0,085 По первому уравнению исправляют угол, а по второму — величину сх. Поправочные коэфи- циенты в пересчётных уравнениях Да = m -~ А и с^/='я-у-зависят от формы крыла в плане. Так, для эллиптических крыльев т = л = 0,318, для трапециевидных те же значения. Для пря- моугольных крыльев при А = 5-н8 т — 0,375 и п — 0,335. Для крыла со скруглёнными кон- цами т = 0,368 и п — 0,318. Для крыла со скошенными концами т = 0,338 и п = 0,318, Для ромбовидного крыла m = п — 0,303. Пересчёт (на диаграмму NACA) в США производится с X = 6 (стандартный размах) для прямоугольного крыла на X = со. Резуль- тат пересчёта на X = со исправляется следую- щими уравнениями: c_j,max = 1,03 c'max, а{ — = 0,96 а.'., «0 = ад 4- 0.39 с'у и схр = с'хр 4- 4- 0,0016 с'* — 1/8(с — 6) -0,002, где индекс (') от- носится к результатам пересчёта, а сутял,а{, а0 и схр — величины, считающиеся достовер- ными (то, что наносится на результирующий график), с — максимальная толщина профиля в процентах от хорды, <*0 — угол нулевой подъёмной силы в градусах. ПОЛИПЛАНЫ (по Бетцу) Крыло за счёт собственной циркуляции и сходящих вихрей создаёт скорости индукции (влияния) для каждого крыла, находящегося в этом же потоке. Для учёта скоростей индук- ции каждое крыло заменяется П-образным размах крыла. По принципу независимости действия вихрей у крыла п будет создана скорость индукции = v yn\ 4 Первый индекс указывает, у какого крыла рассматривается влияние, и второй индекс — от какого крыла. Скорость потока и Да = — Коэфициент индуктивного сопротивления от самоиндукции будет: == с уп и коэфициенты индуктивного сопротивления будут: схп\ — cvn &апЪ Схп2 — суп ^а«2 » • • • » углы скоса: горизонтальные составляющие скоростей индукции: Ch <?t ут vm um По этим уравнениям можно подсчитать влия- ние всех крыльев на заданное и затем можно заменить коробку крыльев эквивалентным крылом. Простейший биплан— два крыла одинакового размаха / на расстоянии ft друг от друга без выноса одного из крыльев. Ко- эфициенты самоиндукции еи = е22 = 4 (это равенство всегда справедливо вне зависимости от индексов). Коэфлциент взаимоиндукции: Коэфициент горизонтальной индукции: ПОДВОДНОЕ КРЫЛО Подводное крыло даёт большую подъёмную силу по сравнению с глиссирующей пластиной за счёт разрежения над крылом. По опытам
ГЛ. IV] ПОДВОДНОЕ КРЫЛО Владимирова в ЦАГИ, величина подъёмной силы существенно зависит от глубины погружения профиля (фиг. 83, а и б). С увеличением угла атаки оптимальная глубина увели- 50 100 Погружение h мм 6) 150 24 6 8 Ю 12 М 16 Чгоп о та Ни а° О 50 ЮО Погружение л 2.0 чивается. С увеличением погружения лобовое сопротивле- ние растёт медленнее подъёмной силы, в связи с этим ка- чество крыла мало меняется с глубиной (фиг. 83, в). Однако опасность кавитации для таких крыльев реальна. Оценивают кавитационные свойства крыла числом где PQ — статическое давление. Pd—давление водяных паров» На фиг. 83, г дан результат испытания подъёмной силы крыла № 398 на кавитацию по данным Мартирера. Предельные значения А (по данным Харьковского машино- строительного института) для тонких профилей сегментного и авиационного типов, при ко- тором можно ещё использовать крыло, примерно 0,6, что соответствует скорости v = = 67 км!час. При *> = 85 — 90 км/час качество падает вдвое, что и является пределом использования подводных крыльев. Следует отметить, что каждое подводное крыло перед его применением нуждается в предварительном испытании как в опытовом бассейне, так и на кавитацию из-за отсутствия проверенных мате- риалов. ЛИТЕРАТУРА И ИСТОЧНИКИ 1. А л е к с а н д р о в В. Л., Техническая гидродинамика, М. 1936. ' 2. Б а х м е т ь е в Б. А., О неравномерном движении жидкости в открытом русле. Изд. Кубуч, 1928. 3. Г о л у б е в В. В., Теория крыла аэроплана в плоско- параллельном потоке, М. 1938. 4. И в а н о в Л. Е., „Труды ГЭИ" вып. I. 1923. 6. К р и г е р и Д ж е с т и н, Гидроэлектрический спра- вочник, ОНТИ, 1934. F 6. /1 е и б е н з о н Л. С., Гидравлика, М. 1932. 7. Л е и б е н з о н Л. С., Руководство по нефтепромыс- ловой механике, ч. 1, М. 1931. 8. Н е к р а с о в Б. Б., О соотношении скоростей и ко- эфициенте Кориолиса при турбулентном течении в тру- бах. «Труды Военно воздушной ордена Ленина акаде- мии Красной Армии", № 104, 1944. 9. О т т А. А., Гидравлика, ОНТИ, 1937. 10. Павловский Н. Н., Гидравлический справочник, 11. Правила № 169, Главное управление мер и весов, М. 1938 и „Руководящие указания к правилам № 169". 12. Прандтль—Гитьенс, Гидро- и аэромеханика, т. II, ОНТИ, 1935. 13. Прокофьев В. Н., Влияние коэфициента Корио- лиса на к. п. д. и силу тяги ракеты, „Реактивное дви- жение", 1936. 14. П р о к о ф ь е в В. Н., Возможность применения ко- лен в качестве водомеров, „Точная индустрия" №11, 1940. 15. Прокофьев В. Н., Динамический к. п. д. реак- тивных аппаратов, „Известия Артиллерийской академии Красной Армии", т. 32, 1941. 16. П р о к о ф ь е в В. Н., Исследование рабочего про- цесса насоса с наклонной шайбой, обладающего бес- конечно длинными шатунами (диссертация, библиотека МВТУ), 19Ю. 17. П р о к о ф ь е в В. Н., К расчёту маслопроьодов машин, „Вестник машиностроения" № 6—7, 1945. 18. П р о к о ф ь е в В. Н., О вязкости смазочных масел и жидкостей, применяемых в машинах и гидросистемах, „Вестник машиностроения" № 3—4, 1944. 19. П р о к о ф ь е в В. Н., О коэфициентах полезного действия воздушнореактивного двигателя и ракеты, „Реактивное движение" № 2, 1936. 20. П р о к о ф ь е в В. Н., О равномерности возврат- но-поступательного движения, осуществляемого с по- мощью гидроцилиндров, МВТУ, 1945. 21. П р о с к у р а Г. Ф., Гидравлика турбомашин, М. 1934. 22. Р и х т е р Г., Гидродинамика трубопроводов, М. 1936. 23. Ф и л о н о в П. А., Движение нефти по трубам, М, 1932. J 24. Ф о р х г е и м е р Ф., Гидравлика, ОНТИ, 1945. 25. X ю г т е (Hiitte), Справочник, ОНТИ, 1935, т. I (изд. 15). 26. Черкасов, Гидротехника, изд. .Новый агроном", 1929—1930. 27. Ш и л л е р Л.. Движение жидкости в трубах, М. 1936. 28. Юрьев Б. Н., Экспериментальная аэродинамика, ч 1 М. 1939. 29. В е с k е г U., Q r a n z, Artiller. Monatshefte, 1912 № 69, 70. 30 Q г a a z, Lehrbuch der Ballistick, Bd. 1, Berlin 1915. 31. N i ku r a ds e, Gesetzmassigkeiten der turbulenten strd- mung in glatten kohren, VDI-Forsch., Heft №356, 1942, 32. S t о d о 1 a A., Dampf- und Gasturbinen, Berlin 1904.
Глава V ТЕПЛОТА ОБЩИЕ ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА ТЕЛ Кинетическая теория материи Молекулярно-кинетические представления встречаются уже в древности (Демокрит, Лев- кипп — V в. до нашей эры). В XVIII в. Даниил Бернулли и М. В. Ломоносов в своих высказы- ваниях дают уже количественные оценки явле- ниям. Основоположники современной кинети- ческой теории материи — Р. Клаузиус A822 — 1888 гг.), Дж. К. Максвелл A831 — 1879 гг.), Л. Больтцман A844— 1906 гг.). Кинетическая теория материи исходит из представлений о молекулярном строении мате- рии, исследует их с точки зрения законов механики, статистики, теории вероятности. Наиболее разработанной является кинетиче- ская теория газов; экспериментальные исследо- вания последних лет позволили измерить раз- меры атомов, изучить их траектории. Основные положения кинетической тео- рии газов. По отношению к идеальному газу принимают следующие допущения: 1. Молекулы газа находятся друг от друга на таких расстояниях, что сравнительно с ними можно пренебречь собственным объёмом моле- кул и считать их точками, обладающими опре- делённой массой (материальные точки). 2. Между молекулами нет сил притяжения и отталкивания, они ведут себя, как абсолют- но упругие шары в пустоте. 3. Скорости молекул по абсолютной вели- чине могут быть самыми разнообразными, теоретически от 0 до оо; каждому состоянию газа, отвечающему определённой температуре, соответствует постоянная средняя скорость молекул. При скорости отдельных молекул сг, с2, . . ., CN и числе их N средняя арифметическая ско- рость N если скоростью с} обладают л, молекул, скоро- стью Су — л2 молекул..., скоростью ск — пк молекул, причём /zj -(г п2 + . . . + пл = N, то N N ибо а обычных условиях л,- можно считать «бесконечно малым по отношению к N. Средняя квадратичная скорость Q находит- ся из выражения оо у $c'-dN 02 _ Lnici _ о___(см. табл. 1). У — ~~N~— N Таблица 1 Средние квадратичные скорости молекул газов в м!сек при температурах Tagc Газ н, N, 0, 100° II 12 2q8 279 273,2° 1838 493 461 1273,2° 3968 1064 996- Газ СХ соа Н? (пары) 100° i87 — 273,2° ЗЮ 39Э 180 1273,2° 669 Основное уравнение кинетической тео- рии. Кинетическая теория отождествляет да- . вление (упругость) газа р с действием на еди- ницу площади силы, секундный импульс кото- рой равен сумме импульсов, создаваемых за тот же промежуток времени разрозненными по времени ударами молекул: где F — сила, действующая на площадь о; t = I; т — продолжительность воздействия силы/ при ударе молекулы о поверхность. Основное уравнение кинетической теории 1 где v — объём газа; т—масса молекулы. Следствия из основного уравнения кине- тической теории. 1. На основании предпосылки о постоян- стве средней скорости молекул при неизмен- ной температуре из основного уравнения полу- чаем: pv =• const, закон Бойля-Мариотта — связь между объёмом и давлением газа в условиях неизменности температуры.
ГЛ. V] ОБЩИЕ ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА ТЕЛ 433 2. Сопоставление условий pv — -г- Ntn ?2, pv — const и уравнения Клапейрона pv---RT (с отнесением этих уравнений к молю) даёт Т — __-_ 1 ~ 3R где 1 = внутренняя кинетическая энергия газа, определяющая Т. 3. Для идеального газа внутренняя энер- гия не зависит от объёма — закон Джоуля. 4. При данной температуре для двух газов будем иметь ]г — /2, откуда тепловое ы механическое равновесие как след- ствие отсутствия изменения средних кинети- ческих энергий молекул /1 -. 1 ( -^- /njQ, = -^- \ ^ *• пг2 Щ даёт, что при одинаковых температуре и да- влении NI = /V2 — закон Авогадро, равенство чисел молекул разных газов в равных объёмах при одинаковых р и Т. Число столкновений молекул и средний свободный пробег. Столкновения молекул, при которых они ведут себя, как упругие шары, делают траекторию молекулы ломаной, зигзагообразной линией. Прямолинейные от- резки пути от столкновения до столкновения — свободные пробеги; длина их весьма разно- образна, но средняя величина их для некото- рой температуры и давления, определяемая по большому числу молекул, постоянна. При движении молекул по всем направле- ниям _ СО _ 1 1 1т = ~ = j7r где /—средний свободный пробег; w— сред- няя скорость молекул; v — число столкновений в единицу времени; /Vj — число молекул в еди- нице объёма; mud — масса и диаметр моле- кул; р = N^-m — плотность газа. Число столкновений в единицу времени одной, молекулы •-;-•"• Таблица 2 Молекулярные данные для некоторых газов [6] Газ Н3 О2 N.J со NO СОо N26 SO3 Н2О Диаметр молекулы в см 8 2,17 ' 10 2,71 • ю 2,95 • ю— 8 2,74 • ю _ 8 8 2,90 • ю _ 8 3,33 • Ю — 2,27 ' 1О Скорость в см/сек пр 183 8оо 46 IOO 49 3°° 49300 47 7°° 393°° 393°о 32 6оО 61 500 Средний свободный пробег в см и 0° и 1 an 17,8 • о~ в е Ю,2 • О __ 0 9'5 ' ° 9,5 • °~в о 9-4 • о 6,5- г.-" 8 6,5 • о _ в 4,7-о 7,2 • О™ Число столкнове- ний в 1 сек. в 1 см3 1 ю 33° • о" 4 520 • о° 5 193 • о6 5 19Э • о6 5 070 - о" 6 050 • о" 6 050 • о" 6 94° • 10° 8 54° • 1ов Полное число столкновений всех молекул г = j/T~.nd2u).A/i* (см. табл. 2). Закон распределения скоростей Макс- велла. По Максвеллу закон распределения скоростей молекул может быть определён из тех же предпосылок, какие применяются в ста- тистике для подсчёта ошибки опыта. По Гауссу функция вероятности ошибки здесь у — число ошибок; х — величина оши- бок; а и Л — постоянные величины. Число молекул, обладающих скоростями между с и c-{-dc, пропорционально числу молекул N, объёму dv и функции вероятности 4 '•' "з1 ' (С здесь — тг (с +- о -. -к с3 = 4 -л: • c-dc = du объём, равный разности объёмов концентри- ческих сфер, описанных радиусами с 4- Aс и с; dN—число молекул со скоростями в пределах с и c-\-dc, концы векторов которых попадают в указанный объём. Исследование уравнения даёт, что а — ——- 1 * и Л5 = —, где а — скорость, которой обладает в данных условиях наибольшее число молекул, так называемая наиболее вероятная скорость молекул; откуда ... t/N = • dc; dN —— Ndc -,то^=™- N доля общего числа молекул, приходящаяся на молекулы со ско- ростями между с ис-f dc (см. фиг. 1, кривую распреде- ления скоростей по Максвеллу и о табл. 3). У Фиг. 1. Таблица 3 Распределение молекул по скорости [6] а = 1, dc = 1, с 0,1 0,2 о-5 о,9 1,0 1,1 i,5 2,0 3,° 1 dN N ' dc 0,0223 0,0867 о,4394 0,8132 0,8302 0,8143 с.5359 9,1654 0,0025 dN — .1000 2,2 8,7 43,9 81,3 83,0 81,4 53,6 16,5 о.З Пределы скоростей О,1 — О,2 0,2—0,3 0,5—0,6 0,9—г.о 1,0—1,1 1,1 — 1,2 1,5—1.6 2,0 — 2,1 3,0-3-1 28 Том 3, кн. I
434 ТЕПЛОТА [РАЗД. 1 Соотношения между скоростями сред- ней арифметической, средней квадратичной и наиболее вероятной. Средняя арифметическая скорость: а ~ J О = ~ . о = 1,128о. Средняя квадратичная скорость: Q2 = — 4 Г 4 ~^ a8 ^S" J 6 Q=l/"i.a= 1,2247 а. Г 2 Таким образом а < ш <[ 2. 3 2 Из условия Q2 = й- а2 имеем а2 = g ^2; де- лая подстановку б2 из уравнения pv — 1 srs-./Vj-m-B2, отнесённого к молю, получаем: о Т 2kT где k = -rr- — константа Больцмана. /Vi Выражение для числа молекул, обладающих скоростями между с и с -{- dc (закон распре- деления), имеет вид: dN=- / 2*Гу/1 л_ Ьг) "- dc. Число молекул N , скорости которых пре- С0 вышают значение CQ, будет: оо тс1 4N N = « rl^Tv- т / со = J^f ха.в -*'. 4/лс2 </дг, где л:2— _ и о~ ЛГ ft.Nrr RT* г?ричём Е — кинетическая энергия моля, отве- чающая скорости молекул с0. Интегрирование по частям даёт: для решения необходимы табличные значения интеграла —^= dx для различных д:0- о В физической химии при -, пре- вышающем 30, с достаточной степенью при- ближения принимают: 2N „ 8х; .5*" О Если рассматривать распределение ско- ростей в двух измерениях вместо трёх, полу- чается простое выражение. Получаемый так закон распределения даёт численные резуль- таты, не сильно отличные от результатов трёх- мерного распределения, и его иногда исполь- зуют для расчётных целей. Если молекулы имеют компоненты скорости между и и и -f- du и v и v -f- dv, u2 + f2 = c2, то общее число молекул со скоростями между с и с + dc будет: 2N --f N --§т где оB = Or тр Е- NI причём Е—кинетическая энергия моля. Число молекул, энергия моля которых пре- вышает заданную величину ?, _ Е_ \!_ __ А7. а RT Единицы теплоты По принципу эквивалентности различных видов энергии теплота может измеряться еди- ницами энергии и работы. Наряду с этим за единицу количества теплоты принимают кало- рию. Калория — количество теплоты, необхо- димое для нагревания единицы массы воды при определённых условиях на один градус сто- градусной шкалы. Фригория — единица количе- ства холода, равная калории, взятой со знаком минус. Нагревание предполагается при нормаль- ном давлении; в зависимости от интервала температур различают нулевую калорию — нагревание от 0 до 1° С; пятнадцатиградусную калорию — нагревание от 14,5 до 15,5° С; сред- няя калория определяется как сотая часть количества теплоты, необходимой для нагре- вания от 0 до 100° С. Примерное соотношение между указанными калориями 1 :0,995 :1. По ОСТ 349 за нормальную температуру должна приниматься температура-(-20° С. Два- дцатиградусная калория отвечает нагреву от 19,5 до 20,5° С. В зависимости от единицы массы A г или 1 кг воды) рассматривают граммкалорию (ма- лую) или килограммкалорию (б'ольшуто).
ГЛ. V] ОБЩИЕ ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА ТЕЛ 435 ост Выписка из j 6259 ВКО Наименования Температура Градус (ме- ждународный) Количество теплоты Килоджоуль Джоуль Мегаджоуль Килокалория (большая кало- рия) Калория (малая калория) Сокраи обозна латин- скими бук- вами °С grad * k J J MJ kcal cal ённые чения рус- скими бук- вами °С град. кдж дж мгдж ккал кал Определения Одна сотая темпера- турного промежутка между точками 0° и 100° международной температурной шкалы, устанавливаемой со- гласно положению о ней, принятому VII генеральной конфе- ренцией по мерам и весам в 1927 г. Единица энергии в абсолютной системе единиц MTS (ОСТ 6053), равная 1010 эр- гам. Одна тысячная кило- джоуля A07 эргов). Одна тысяча кило- джоулей A013 эргов). 4,182 килоджоуля. Килокалория практи- чески (с точностью до 0,02;1/„) равна количе- ству теплоты, потреб- ному для нагревания массы воды в один килограмм от 19,5° С до 20,5° С при нор- мальном атмосферном давлении (приложе- ние). Одна тысячная кило- калории D,1821). * Обозначение „°С" ставится после числовых вели- чин, в остальных случаях применяется обозначение „grad" или „град". Соотношения между килокалориями. Ки- локалория, установленная международной кон- ференцией по таблицам пара в Лондоне в 1929 г., подтверждённая международной энергетической конференцией в Берлине в 1930 г. и условно называемая электрической, определяется как ]/860 международного киловатт-часа. Она соста- вляет 1,0013 килокалории, установленной на- стоящим ОСТ. Килокалория A9,5 — 20,5° С) = 4,182 kj = = 426,4 kGm = -57Г,—г- kWh (международного). ool,l Килокалория электрическая — 4,1875 kJ = = 427 kGm = 5^ kWh (международного), out) В английской системе мер за единицу те- плоты принимается британская тепловая еди- ница— количество, необходимое для нагрева- ния 1 фунта (англ.) воды на 1° Фаренгейта British Thermal Unit (BTU); 1 BTU = 0,252 ккал. Температура Однозначная функция состояния тела, тем- пература, широко используется как параметр этого состояния. Элементарное представление о температуре базируется на повседневном опыте и ощущениях различной нагретости тел; под температурой понимают степень нагретости тела; точное представление даётся термодина- мической шкалой. По кинетической теории газов температура определяется внутренней кинетической энергией (J) газа Т= Q • J (см. о/с кинетическую теорию материи). Для определения температуры используются приборы, шкалы которых наносятся, исходя из изменения под влиянием температуры некото- рых физических величин и свойств тел. На шкале вначале наносятся исходные определяю- щие точки, реперы, отвечающие практически достаточно воспроизводимым устойчивым тепло- вым состояниям. Для нанесения репер могут быть использованы происходящие под влиянием перехода от одного теплового состояния к другому изменения объёма, давления, поверх- ности, плотности, электрического сопротивле- ния, электродвижущей силы и т. д. Тепловые состояния, определяющие реперы, обычно таянье льда @° С) и кипение воды A00° С) при внешнем давлении 760 мм рт. ст.; для других репер достаточно стабильны и применимы состояния, приведённые ниже (по водородной шкале) [8]: Плавление кадмия Cd ............. 3!х>>9° С цинка Zn .............. 419>4° С сурьмы Sb ............. 630° С серебра Ag ............. 960,5° С золота Аи ............. 1063° С меди Си .............. 1о8з° С палладия Pd ............ 1557° С платины Pt ............. 1764° С ртути Hg ............... 38,89° С Кипение (сублимация) углекислоты СОа: t = —78,52 4- 0,01595 (р — 760) — — 0,000011 (/7 — 760J. Кипение (сублимация) кисло- где р в мм рода О2: - рт. ст. t = — 183,0 + 0,01258 (р — 760) — — 0,0000079 (р — 760J, Назначив двум нанесённым на шкале репе- рам температурные значения, получают воз- можность интерполировать шкалу между репе- рами, исходя из предположения, что изменения свойства вещества, используемого в приборе, пропорциональны изменениям температуры. Прибор, использующий другие свойства веще- ства или то же свойство, но при другом веще- стве, будет давать совпадение только реперных точек. Шкала водородного термометра, построен- ная по изменениям давления водорода при не- изменном объёме, может с большим приближе- нием приниматься тождественной с абсолютной шкалой Кельвина A848 г.), не зависящей от при- роды тела. Международная температурная шкала — ОСТ КПГЛ CM.-=rf--^-oy54; ниже дается выписка из него. r$KL А. Определение 1. Международная температурная шкала, принятая VIII генеральной кон- ференцией по мерам и весам в 1933 г., является практическим осуществлением термодинамической стоградусной темпе- ратурной шкалы, у которой температура плавления льда и температура кипения
ТЕПЛОТА (РАЗД. 1 воды при нормальном атмосферном да- влении обозначены соответственно через 0° и 100°. Примечание. Нормальное давление рав- но давлению ртутного столба в 760 мм высоты на его горизонтальное основание при плотности ртути 13,5951 g/cm3 и при нормальном ускорении / ОСТ \ свободного падения 980,665 cm/sec2 5859 . ^ БКС* ' 2. Международная температурная шкала основывается на системе посто- янных точно воспроизводимых темпера- тур равновесия (постоянных точек), ко- торым присвоены числовые значения. Для определения промежуточных темпе- ратур служат интерполяционные прибо- ры, градуированные по этим постоянным точкам. Б. Обозначение 3. Температуры, измеряемые по между- народной шкале, обозначаются знаком °С (например 960,5° С). В. Основные постоянные точки международной темпе- ра турной шкалы 4. Основные постоянные точки и при- своенные им числовые значения при нор- мальном атмосферном давлении, равно как и формулы, представляющие темпе- ратуру tp как функцию давления пара р, приведены в табл. 4. Таблица 4 Основные постоянные точки международной __ температурной шкалы______ а) Температура равновесия ме- жду жидким и газообразным ки- слородом при нормальном атмо- сферном давлении (точка кипения кислорода): tp = t™ + 0-0126 (р - 760) - — 0,0000065 (р — 760J. б) Температура равновесия ме- жду льдом и насыщенной возду- хом водой при нормальном атмо- сферном давлении (точка плавле- ния льда). . в) Температура равновесия ме- жду жидкой водой и её паром при нормальном атмосферном да- влении (точка кипения воды) / = tlm + 0,0367 (р - 760) - — 0,000023 (р — 760J. г) Температура равновесия ме- жду жидкой серой и её паром при нормальном атмосферном давле- нии (точка кипения серы) tp = >7<ю + 0,С909 (р - 760) - — 0,000048 (р — 760)" д) Температура равновесия ме- жду твёрдым и жидким серебром при нормальном атмосферном да- влении (точка затвердевания се- ребра). е) Температура равновесия ме- жду твёрдым и жидким золотом при нормальном атмосферном да- влении (точка затвердевания зо- лота) — 182,97 100,000° 444 .бо° 1063,0° Г. Области интерполяции 5. Для целей интерполяции темпера- турная шкала подразделяется на четыре области: а) От точки плавления льда до 660° С температура t выводится из сопротивле- ния Rt эталонного платинового термо- метра сопротивления при помощи фор- мулы: (О Постоянные /?0, А и В определяются путём наблюдений в точке плавления льда и в точках кипения воды и серы. б) От — 190° С до точки плавления льда температура выводится из сопро-' тивления Rf эталонного платинового тер- мометра сопротивления при помощи фор- мулы: ~ 100) B) Постоянные /?0, А и В определяются, . как указано выше, по формуле A), а до- полнительная постоянная С получается по формуле B) из наблюдений в точке кипения кислорода. Чистота и физические свойства пла- тины, из которой изготовляется термо- метр, должны быть таковы, чтобы отно- шение —р— не было меньше 1,390 для t = 100° С° и 2,645 для t — 444,60° С. У эталонного термометра при упо- треблении его ниже 0° С, кроме того, от- ношение -Q— должно быть меньше 0,250 для t = — 183° С. в) От 660° С до точки затвердевания золота температура ^ выводится из элек- тродвижущей силы е эталонной платина- платинородиевой термопары, один спай которой удерживается при постоянной температуре в 0° С, а другой подвер- гается действию температуры t, опреде- ляемой формулой: е = a -f- Ы + сР. C) Постоянные a, b и с определяют, под- вергая термопару действию температур в точках затвердевания сурьмы, серебра и золота. По имечание. Температура затвердева- ния образца сурьмы, применяемого для градуи- ровки, устанавливается особо при помощи эта- лонного платинового термометра сопротивления. г) Выше точки затвердевания золота температура t определяется отношением силы света J2 видимых монохроматиче- ских лучей длины волны А, испускаемых чёрным телом при температуре t, к силе света Jj лучей той же длины волны, испускаемых чёрным телом при темпе- ратуре плавления золота. Формула 1 1 In Л ~ A" V1336 / +- 273 / D) в которой величина С2, равная 1,432 .см/град, служит для определения t, когда (f-f-273) А меньше 0,3 см/град.
ГЛ. V] ОБЩИЕ ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА ТЕЛ 437 Шкала Цельсия практически не отличается от международной стоградусной шкалы. Граду- сы Фаренгейта (F) и Реомюра (R) связаны с гра- дусами стоградусной шкалы соотношениями: °F; 1°F = - 9 Если t{° С, /?2° R, ts°F определяют одно и.то же тепловое состояние, то = 4^2°R + 32; Нуль на шкале'Фаренгейта смещён в сто- рону понижения температур на 32° F от состо- яния таянья льда; шкала между состояниями таянья льда C2°F) и кипения воды B12°F) делится на 180 частей. У Реомюра таянье льда 0° R, кипение воды 80° R. 32) (см. табл. 5). Абсолютная температура Т°абс, или °К (Кельвин), отсчитывается от нуля, называемо- Таблица 5 Сравнение градусов Цельсия и Фаренгейта 1 c i ГТГ1 — о — 8 — 7 — 6 -5 — 4 — з — 2 — I — IO — P — 8 32 — 5 — 4 — 3 — i 0 I 2 3 4 , 6 7 8 9 10 ii 1 12 13 Ч 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 ' -4,0 — 2,2 —0,4 +1,4 З,2 5,0 6,8 8,6 10,4 12,2 14,0 15,8 17,6 19,4 21,2 23,0 24,8 26,6 28,4 30,2 32,0 33,8 35,6 37,4 39,2 4i,o 42,8 44,6 46,4 48,2 50,0 Si,8 53,6 55,4 57,2 5°,° 60,8 62,6 64,4 66,2 68,0 69,8 71,0 73,4 75,2 77,0 78,8 80,6 82,4 84,2 ; I с ±3° 3i 32 33 34 52 36 37 38 39 4o 4i 42 43 44 45 46 47 48 49 5о 5i 52 53 54 ээ 56 57 58 59 6о 6i 02 63 64 65 66 6/ 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 F +86,0 87,8 89,6 91,4 93,2 95,о . 06,8 98,6 100,4 102,2 IO4,O 105,8 107,6 109,4 111,2 ,о 114,8 116,6 118,4 120,2 I22.O 123,8 125,6 127,4 129,2 131,0 132,8 134,6 136,4 138,2 140,0 141,8 143,6 45.4 147-2 149,0 ! 150,8 152,6 154,4 Ч6»2 158,0 '59,8 161,6 163,4 165,2 167,0 168,8 170,6 172,4 174,2 С +8o 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 9* 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 IO2 103 104 105 106 107 108 109 no III 112 ИЗ 114 H5 116 117 118 119 I2O 121 122 123 124 125 126 I27 128 129 F + 176,0 177,8 i79,6 181,4 183,2 185,0 186,8 188,6 190,4 192,2 i94,o 195,8 197,6 199,4 201,2 203,0 204,8 206,6 208,4 2IO,2 212,2 213,8 215,6 217,4 219,2 221,0 222,8 224,6 226,4 228,2 230,0 231,8 233,6 235,4 237,2 239,0 240,8 242,6 244,4 246,2 248,0 249,8 251,6 253,4 255-2 257,0 258,8 260,6 262,4 264,2 С : +130 i 131 | 132 133 134 I3J 136 137 138 139 ! j 140 | 141 | 142 i 143 i 144 1 ! 145 i 146 i 147 148 149 150 151 152 '53 154 15Й 156 157 158 i59 i6o 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 I72 176 J77 178 *7S» F +266,0 ±'2 269,6 271,4 273,2 275,o 276,8 278,6 280,4 282,2 284,0 285,8 287,6 289,4 291,2 293,o 294,8 296,6 298,4 300,2 302,0 303,8 305,6 307,4 309,2 31 1,° 312,8 314,6 316,4 318,2 ( 320,0 I 321,8 : 323,6 i 325,4 1 327,2 329,0 330,8 332,6 334,4 336,2 338,o j 339,8 | 34i,6 343,4 345,2 347,0 348,8 350,6 352,4 354,2 С + i8o 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 210 220 , 230 240 250 200 270 280 200 300 310 320 330 34<? 32? 360 37° 38o 39° 400 410 420 430 440 45° 460 470 480 49° F +356,o 357,8 359,6 361,4 363,2 365,0 366,8 368,6 370,4 З?2-2 374,0 375,8 377,6 379,4 381,2 383,0 384,8 386,6 388,4 390,2 392 410 428 446 464 482 5oo 5i8 536 554 572 59° 608 626 644 662 680 698 716 734 752 770 788 806 824 842 860 878 896 914 С +5°° ?5° 600 650 700 750 800 850 900 95o IOOO 1050 1 100 1150 1200 1250 1300 135° I40O 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 195° 2000 205O 2100 2150 2200 .2250 2300 2350 24OO 2450 2500 2550 26ОО 2650 2700 2750 2800 2850 i 2000 j 2950 i i F • +932 1022 III2 1202 1292 1382 i H72 j 1562 1652 1742 1832 1922 2012 2103 2192 2282 2372 2462 2552 2642 2732 2822 2912 3002 3092 3182 3272 3362 3452 3542 3^32 3722 3812 3902 3992 4082 4172 4262 4352 4442 4532 4622 4712 4802 4892 4982 50/2 5162 5252 5342
438 ТЕПЛОТА [РАЗД. 1 го абсолютным, смещённого на 273,15" С в сто- рону убывания температуры; в технических расчётах обычно принимают Т — ^° C-j-273 или 5 Т~ -д- ^3° F + 255,2, абсолютная температура д в градусах Фаренгейта Гф =-F-Г = ?j ° F -(- + 459,4. Теплоёмкость Под теплоёмкостью понимают отношение количества теплоты, поглощённого системой в каком-либо процессе, к соответствующему повышению температуры. Истинная теплоёмкость — тепло- ёмкость системы, определяемая при условии, что изменение температуры исчезающе мало: с — dQ dt где dQ — сообщённая теплота; dt—исчезающе малое повышение температуры (для установле- ния требуется указание характера процесса, температуры, давления, при которых опреде- ляется истинная теплоёмкость). Средняя теплоёмкость — теплоём- кость системы, определяемая при условии по- вышения температуры на конечную величину: Q 1 "'- началь- где Q — сообщённая теплота; ^ и ная и конечная температуры. Для установления средней теплоёмкости не- обходимо указание характера процесса, началь- ной и. конечной температур, давления. Удельная теплоёмкость ! истин- ккал ная с ————— или средняя с ккал -те- -, AI.VJ.IJ, vsLjvr/j,!!'!'* ^т л I кг-град ^ т кг-град ) плоёмкость единицы массы вещества. Атомная теплоёмкость — теплоём- кость грамматома химического элемента, рав- ная удельной теплоёмкости, умноженной на атомный вес. Мольная теплоёмкость — теплоём- кость моля вещества, равная удельной тепло- ёмкости, умноженной на молекулярный вес / ккал \ { истинная ис, средняя и.ст —————————^ * \ Г ^ ^ т кг • моль • град,] Объёмная теплоёмко?ть — тепло- ёмкость единицы объёма газа с, равная с = = c-f, где f — удельный вес газа при тех усло- виях, для которых известно значение с и вы- числяется с. Чаще в теплотехнических расчё- тах находят с по выражению ю — ' 1« — 22Д ' где с или ?л с берётся при тех условиях, для и. которых находится с; f0° с,7бо = 7н — "отТ УДель' ный вес при нормальных @° С, 760 мм рт. ст.) условиях. Разница представлений в следую- щем: в первом случае объёмная теплоём- кость определяется по отношению к массе газа, заключающейся в единице объёма при тех условиях, для которых нужно найти с (масса переменна, зависит от р и t); во вто- ром — объёмную теплоёмкость условно отно- сят к заключающейся в единице объёма при 0° С и 760 мм рт. ст. постоянной массе газа. г, - ккал В первом случае размерность с— —g——^. ккал во втором — ——s———-,- ^ нмэ • град Изохорная теплоёмкость — те- плоёмкость системы, определённая при усло- вии неизменности объёма; может быть истин- ной или средней, притом удельной, мольной, объёмной; обозначения: cv, pcv, cv, cVtm, \>-cv,m, cv,m- Изобарная теплоёмкость системы, определённая при постоянном давлении, мо- жет быть истинной или средней, притом удель- ной, мольной, объёмной; обозначения: ср, \>.ср, СР* ср,т* №р,т' ср,т- Для идеального газа теплоёмкости зависят только от температуры, реальные газы обнару- живают зависимость от давления или объёма. При атмосферном давлении в пределах от О до 100° С расхождения эксперименталь- ных данных порядка: воздух—1°/0, Н2 и N2— 1,50/о, 02-l,75'Vo, NH3-2,50/0, COa —4,lo/0, N2O—8,0%, для более высоких температур рас- хождения выше. Теплоёмкости газов для состояний, не на- ходящихся вблизи от условий конденсации, ра- стут с повышением температуры, влияние да- вления при более высоких температурах де- лается меньше; изобарные теплоёмкости да- ются функциями tup, изохорные — функциями t и is (см. табл. 6). В технических расчётах часто исходят из предпосылки, что мольные теплоёмкости двух- атомных газов одинаковы при равных темпе- ратурах и давлениях; уже трёхатомные газы не подчиняются этому правилу. По Лангену и Шреберу, истинные мольные теплоёмкости двухатомных газов: \f.cv = 4,914 + 0,00106 t = = 4,625 + 0,00106 /' —-——5 , 1 моль-град рср = 6,904 + 0,00106 t = - 6,615 + 0,00106 Т —ККПЛ •, моль-град для СО2: \>.cv = 7,805 + 0,00378 t = «:л;ал = 6,774 + 0,00378 Т моль-град ' 1>.ср = 9,795 -f- 0,00378 / = ккал = 8,764 + 0,00378 Т моль-град' для Н2О — при тех состояниях, в которых он находится в дымовых газах и воздухе (сильно
ГЛ. V]' ОБЩИЕ ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА ТЕЛ 439 Таблица 6 с„ ————^ для воздуха по Ребаку [151 Р кг'град При р = \ am а различных температурах t° С t СР р <р р Ср — ТОО 0,2385 I O.2i I О,2^ -75 с'239< °5 53 э -5° о,2394 20 о.249 2О 0,246 0.23 2 i Ч 99 I Ир о о,24°5 Три /-0° 6о 0,2б5б и / = 250° 6о 0,2500 с с с 25 3,2410 а разл о, а, разл о. 5° 0,2415 1чных да 100 2838 гчных да 00 2536 75 ] 0,2419 влениях 140 0,298 влениях 140 0,25б< ДОС 0,2: > 24 J50 0.2434 i8o о,3093 180 0,2596 200 250 0,2443 0.2453 22О 0,3183 22О 0,2622 перегрет, давления меньше атмосферного): ILCV = 7,488 + 0,00232/ = = 6.855 + 0,002321 ККПЛ . ; моль-град рСр = 9,478 -I- 0,00232/ = = 8,845 + 0,002327 ккал моль • град ' моль • град ПоШюле [10] для Н2О истинные мольные теплоёмкости в пределах 0— 1200е С: p = 8,15 + 0,001668/ - v = 6,16 + 0,001668/ ккал .моль -град ' ккал в пределах 1200—2500° С: цср = 7,0 + 0,000713/ pev = 5,013 + 0,000713/ - моль • град (см. табл. 8 — Азот и двухатомные газы). Для углекислоты в пределах 0 — 800° С теплоёмкость выражается зависимостью третьей степени от температуры; истинная удельная изобарная теплоёмкость СО2: ср = 0,1971 + 0,0002565/ — — 0,002972 • 10"" -6 ккал моль • град ' + 0,0001254.10 •» нг.град ; в пределах 800-3000° С: в пределах 1200—3000° С: „,= 10,27 + -'-'200 . ., о,01 -—— ккал = 12,525 + 2,75 Г /--1200 ==8,28 + -Ш)-.8,о1 моль • град ' ккал , 1000 моль - град ' j. __ QQO моль • град [см. табл. 7 — Водяной пар (как газ)]. Для азота, воздуха, О2, СО и более при- ближённо для Н2 в пределах 0—1300° С истинные мольные теплоёмкости: рС = 7,00 + 0,000534/ =Ю,54 +2,75 (см. табл. 9 для углекислоты). При линейных зависимостях истинных те- плоёмкостей от t° С пересчёт этих зависимо- стей в функции Т° абс даёт: ккал моль • град ' ккал = 5,013 + 0,000534/ моль • град ' где а' = а — 273&;
Таблица 7 Водяной пар (как газ) [10] ГС о 100 2ОО Зоо 4оо 5оо боо 7оо 8оо qoo юоо IIOO J200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2ООО 2IOO 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 И внутренн гия в 1 м* шО°, 760 0 28,0 566 86,1 116 Н7 *79 211 244 277 312 348 385 452 461 504 55" 599 65о 7i° 760 818 879 943 1008 1027 1149 1222 1303 1381 14бЗ и яя энер- кал \ кг о 34,8 70,4 io6 144 183 222 262 302 344 388 433 478 525 572 620 68з 744 8оо 88i 944 ioi8 1090 1170 1251 1339 1428 1520 1610 1703 1798 i теплоход в / 1 м3 0°, 760 о 36,9 74,4 ИЗ 152 191 232 273 315 357 4oi •445 491 537 585 687 692 749 8ю 878 937 ioo4 Ю75 5 1299 *379 1461 1564 1бз8 *7*3 1 ержание 'ал 1 кг о 45.9 92,6 140 i88 238 288 339 391 445 499 554 610 667 727 793 859 932 1007 1090 1165 1250 1337 1427 1519 1615 1715 1817 1920 2022 2132 Чя среди 1 м3 0°, 760 0,276 0,280 0,283 0,287 0,290 0,294 0.298 о,301 о,3о5 о,3о8 0,312 0,3*6 0,321 о,324 032Q о.ЗЗб 0-343 о,353 0,361 о,371 0,380 0,389 0,399 о,4и 0,420 о,43* о,443 о,453 0,463 о,473 0,482 Ч, яя теплое в кал\грас 1 кг о,342 о,348 °352 о,357 о.збо о.збб 0,370 о,374 о,377 0,383 о,388 о,392 0,398 0,404 о,4*о 0,418 0,427 0,438 о,449 0,462 0,472 0,483 0,496 0,508 0,522 о,534 0,549 0,562 0,575 0,587 0,599 Wv vm икость ) 1 моль 6,i8 6,27 6,35 6,43 6,50 6,58 6,65 6,74 6,82 6,90 6,98 7,°9 1,*9 7,26 7-37 7,53 7,68 7>9° 8,09 8,33 8,52 8,72 8,95 9,20 9,41 9-65 9.9° 10,17 10,38 10,60 10,80 7v ИСТИН! 1 м3 0°, 760 0,276 0,284 0,290 0,298 o,3o5 о,313 0,320 0,328 o,335 o,342 o,354 0,365 o,373 0,396 0,421 0,446 0,471 o,497 0,522 o,547 o,573 o,598 0,624 0,649 0,674 0,700 0,725 0,750 0-775 0,800 0,826 cv мя тепло! в кал/грае 1 кг о,343 о,352 о,зб! 0.371 0,380 0,389 0.3Q8 0,407 0,417 о,427 о,44о 0,454 0.471 о,493 0,522 о,553. о,585 o,6i8 0,648 0,681 °,7i3 о,743 0,776 0,808 0,838 0,870 0,902 о,933 0,963 o,Q94 1,025 «** мкость ) 1 моль 6д8 6,34 6,50 6,67 6,84 7,00 7,17 7,34 7,5о 7.67 7.94 8,18 8,35 8,87 9-43 9,99 0,54 1,13 1,69 2,28 2,84 13,40 13,99 14,55 15 -10 15,69 16,24 16,80 17,36 17,91 18,50 7Л* средня в 1 м> 0°, 760 о,3б5 0,369 0,312 о,376 о,379 0,383 0,38? о,39о о,394 о,397 о, 401 0,405 0.409 0,4*3 0,418 0,425 0,432 0,441 0,450 0,461 0,469 0,478 0,488 0,500 0,509 0,520 o,53i 0,542 о,552 0,561 о,57 1 СРт я теплеем кал /град 1 кг о,453 о,459 о,4бз о,4б8 о,47* 0,476 0,480 о,485 0,489 о,493 о,499 0,503 о,5о8 о,5*3 0,520 0,528 о,538 0,548 0,559 0-572 0,583 о.593 0,606 0,618 0,632 0,644 0,659 0,672 0,685 0,698 0,710 V-C "т кость 1 моль 8,17 8,2б 8,34 8.42 8,49 8,57 8.65 8,73 8,8i 8,90 8,98 9-о8 9-17 9-25 9'3б 9,52 9,66 9,89 10,08 10,31 10,51 10,71 10,93 ii, 18 11,4° 11,64 1,89 2,16 2,38 2,58 2,80 V истин 1 м* 0°, 760 о,зб5 о,37* о,378 о,з36 о,394 o,4oi 0,409 0,416 0,423 о,43^ 0.443 о,454 0,467 0,485 о,5ю о,535 0,560 о,585 о,6и 0,636 О,6б2 0,687 0,7*3 о,738 0,763 0,789 0.8*4 0,839 0,863 0.888 0,914 ГР 1ая тепло! в кал /град 1 кг 0,453 0,463 0,471 0,481 0,490 ",499 0,508 0,5*7 о,527 0537 о-55° о,5»4 0,581 о.боз 0,632 о,663 о,б95 0,728 о,758 0-79* 0,823 о,853 о,886 0,918 0,948 0,980 I.OI2 1,043 1,073 1,к>4 *,*35 ^ мкость 1 МОЛЬ 8.17 8.за 8,49 8,6о 8,8^ 8,99 9,i6 9,32 9,49 9,66 9-93 0,17 о,34 0,86 1,42 1,98 2,5-' 3-1* 3,68 4,27 4,83 *5,39 15,98 i6,53 17.09 *7,68 18,23 18,79 19-35 19,90 20,49 СР cv ,322 ,314 ,306 ,298 ,290 ,284 ,277 ,271 ,264 ,258 .351 ,243 ,234 ,224 ,2И ,2ОО ,189 ,178 ,17° ,i6i -154 .147 ,142 .136 ДЗ' ,126 ,122 ,и8 Д14 ди До?
Таблица 8 Азот и двухатомные газы (О3, СО, воздух) [10J ГС о IOO 200 Зоо 4оо 5оо боо 70О 8оо доо юоо 1IOO 12ОО 1300 1400 1500 i6oo 1700 1800 1900 2ООО 21 ОО 220О 2300 2400 2500 2ООО 2700 ?800 2900 Зооо и внутренн гия в 1 м* 0°, 760 о 22,4 45.2 68,1 91,2  138 162 186 213 240 265 292 3i8 345 372 399 426 454 483 5« 540 5б« | 599 1 029 1 65а 689 72О 751 783 8i5 и яя энер- кал 1 кг 0 17-3 34,8 52,5 70,4 88,5 юб 125 144 i65 i85 205 226 24б 266 288 3°8 329 351 374 395 417 439 4бз 486 509 532 556 58о 6о5 6sg i теплосод R К 1 м5 0°, 760 о 31,3 6а,8 94,5 126 158 191 224 257 2оВ 329 368 398 433 469 5°5 541 5Т7 311 6i4 651 688 726 764 803 842 881 919 959 999 1040 1081 г ержание 1Л 1 кг о 24,1 48,4 72,9 97-6 122 148 173 199 227 255 281 Зо8 335 Зб2 З^о 4i8 446 474 503 532 56i 591 621 650 681 710 741 772 804 835 Ч» средня в 1 м3 0°, 760 0,223 0.224 О,22б 0,227 0,228 0.229 0,230 0,232 0,233 0,236 0,239 0,241 о,243 о,245 0,246 0,248 0,249 о 251 о.253 о,255 0,256 о,257 0,259 0,2бо 0,2б2 0,264 0,265 0,267 О.268 0,270 0,271 ч. я теплеем кал/град 1 кг ОД72 од 73 о,174 од 75 од 76 ОД77 0,178 од 79 од8о од8з од85 o,i86 од88 0,189 0,191 °Д92 ОД93 ОД94 °Д95 0,196 0,197 ОД99 0,200 0,201 О,2О2 0, 204 0,205 О,2о6 0,207 0,209 0,210 *-cv vm <ость 1 моль 4,99 5.02 5,о5 5,07 5 До 5ДЗ 5,i6 5,20 5,23 5,28 5.36 5,40 5-45 5-49 5-52 5,56 5,58 5.62 5-65 5>7° 5,73 5,76 5,8о 5,83 5-87 5,9° 5,93 5,97 6,оо 6,04 6,07 cv истинн в 1 м3 0°, 760 0,223 0,226 0,228 0,230 0,233 0,235 0,237 0,240 0,244 0,248 0,252 0,256 О,2бо 0,264 0,268 0,272 0,276 0,278 0,281 0,284 0,287 0,291 0,294 о,29/ о.зоо 0,303 0,307 0,310 о,313 0,316 0,319 cv ая теплое кал/град 1 кг од 72 • од74 0,176 0,178 од8а ОД82 од84 од8б од8д 0,192 •ОД95 0,198 0, 202 0,204 0,208 0,2Ю 0,212 0,215 0,217 0,219 0, 222 0,225 0,227 0,229 0,232 0,234 0,237 0,239 0,242 о,244 0,247 **v «кость 1 моль 4,99 5,о5 5Д° 5Д5 5,21 5,26 5,31 5.37 5,47 5,55 5.64 5,73 5,83 5,92 6,оо 6,о8 *''5 6,22 6,зо 6,37 6,41 6,51 6,58 6,65 6,72 6,79 6,85 6,93 7,оо 7,0? 7. 14 СРт среди в 1 мя 0°, 760 0,312 о.ЗЧ о,ЗЧ 0,3^5 0,316 0,317 0,319 0,321 0,322 0,325 0,328 о.ЗЗо 0,332 о,334 0,336 о,337 0,338 0,34° о,342 о,344 о,345 0,346 0,348 о,349 o,35i 0,353 о,354 о,35» о,357 о,359 0,360 СРт )я теплоём кал 1 град 1 кг 0,240 0,241 0,242 0,243 0,244 0,245 0,246 0,247 0,248 0,251 о,253 0,254 0,256 о,257 о,259 О,2ЭО O,26l О,2б2 0,263 0,264 0,265 0,267 0,268 0,269 0,270 0,271 0,272 0,274 о,275 0,277 0,278 "Ч» кость 1 МОЛЬ 6,д8 7,oi 7,°3 7, об 7,°9 7Д1 7-14 7Д9 7,21 7,28 7-35 7-39 7,44 7,48 7,51 7,55 7,57 7>6i 7,64 7,69 7.72 7,75 7-79 7,82 7,86 7,88 7,92 7,96 7,99 8,03 8,06 J>__ истинн в I м* 0°, 760 0,312 о,ЗЧ 0,316 0,319 0,321 0,324 0326 0,329 о,333 о,337 o,34i 0,345 0,349 0,354 0-357 0,360 0,363 0,366 0,37° 0,373 0,376 о,379 0,382 0,386 0,389 0,392 о,395 о,398 0,401 0.405 0,408 СР 1Я теплоём кал/град 1 кг 0,240 0,242 0,244 0,246 0,248 0,250 0,252 0,254 0,257 О,2бо 0,2&3 0,266 0,270 0,272 0,276 0,278 0,280 0,283 0,285 0,288 0,290 0,293 о,295 0,297 0,300 0,302 о,3°5 0,307 о,зю 0,312 0,315 . Vp кость 1 моль 6,98 7-°3 7,°9 7Д4 7Д9 7,25 7,3о 7-37 7,46 7,55 7-64 7.73 7,82 7,92 8,оо 8,о6 8д4 8,20 8,28 8,36 8,43 8,5о 8,57 8,64 8,71 8,78 8,85 8,92 8,99 9, об 9.J3 СР с» i,4°° 1,392 1.390 1.386 i,38o 1,378 !.374 1,37° 1,363 1,357 I.352 1,346 1,341 1.335 1,330 1,326 1,322 1,319 I.3I5 1,312 1,ЗЮ i,3o6 1,302 1,299 1,296 1,293 1,289 1,286 1,283 1,280 1,277
Таблица 9 Углекислота [10] о 100 200 300 4ОО 500 boo 700 800 900 1000 IIOO I2OO 1300 1400 1500 1000 1700 1800 1900 2000 2IOO 22OO 2300 24OO 2500 2600 2700 28OO 20ХЮ 3000 и внутренн гия в 1 м3 0°, 760 о 32,2 68,4 107 149 192 236 281 325 373 422 472 523 575 629 684 740 798 856 916 977 1040 1103 1168 1234 1301 137° 1440 151° 1582 1656 и яя энер- кал 1 кг 0 i6,4 34,4 54.6 75.6 97.5 120 143 166 190 215 240 267 293 321 348 378 406 436 466 497 530 562 595 628 663 698 733 7ёо 8о6 843 i теплосод в к 1 м3 0°, 760 о 4i,o 86,о 134 185 236 289 342 396 453 5" 57° 630 69° 753 8i7 ?82 949 I0l6 1085 4 1226 1298 1372 1447 1523 ifcoi 1679 1758 ; 1839 1922 * ержание ал 1 кг 0 20,9 43,8 68,1 93-6 120 147 175 2О2 231 2бо 321 352 384 416 449 483 517 552 588 624 661 700 736 776 817 855 ?95 936 980 Чи средня в 1 м3 0°, 760 0,298 0,322 о,342 о,357 о,372 0,384 o,S93 о,401 сдоб о,414 0,422 0,428 о,43б 0,442 о,449 0,456 0,462 0,468 о,475 0,482 о,488 о,495 0,502 о,5о8 0,514 0,520 0,527 о,533 0539 о,54б о,552 S» я теплое* кал\град 1 кг ОД52 0,164 0,174 0,182 0,189 ОД95 0,200 0,204 0,207 0,211 0,215 O,2l8 0,222 0,225 0,229 0,232 0,235 0,239 0,242 0,245 0,248 i 0,252 0,255 0,259 0,2б2 0,265 0,269 0,272 0,275 ; 0,278 0,281 vtn кость 1 моль 6,68 7,21 7.65 8,02 833 8,59 8,8о 8,97 9,09 9.28 9,45 9>6о 9>7б 9-90 о,о8 0, 21 о,35 о,5о 0,65 о,8о о,95 1,10 1,25 i,4o 1-52 1,65 i,8i 1,95 2,09 2,22 2,38 ', ИСТИН! Е 1 М3 0°, 760 i 0,298 0,344 о,378 0,404 о,423 о,435 о,44б 0,458 0,470 0,482 о,495 0,507 0,519 o,53i о,544 о,55б 0,568 0,580 о,593 о,6о5 o,6i8 0,630 0,642 0,б54 0,667 0,679 0,691 0,703 0.716 0,728 0,740 % ия теплое кал!град 1 кг 0,152 0,175 0,202 0,2о6 0,215 0,222 0,227 0,234 0,239 0,245 0,252 0,258 О,2б4 О,271 0,277 0,283 0,290 0,296 0,302 0,308 о,315 0,321 0,327 о.ЗЗЗ . 0,340 0,346 о,з52 о,358 0,365 0,371 о,377 ", мкость 1 моль 6,68 7-69 8,46 9-04 9-46 9,70 9,99 10,28 10.52 ю, 8о и,о8 1,37 1,62 i,9o 2,20 2,45 2,74 3,°о 3,30 3,56 13,86 14,12 14,38 14,66 14.93 1^,20 15-48 I5-76 16,04 16,32 16,60 ~СРт средня i 1 м3 0°, 760 0,387 о,43о о,447 0,462 0,472 0,482 0,489 о,495 0,503 0,525 0,531 о,538 о,545 о!557 0,564 0-571 о,577 0,584 0.591 0-597 0,603 0,600 0,616 0,622 0,628 0,635 0,641 Ч, я теплеем i кал/град 1 кг о, 197 0,209 0,219 О,227 0,234 0,240 о,245 0,249 0,252 0,256 О,2бЪ 0,263 0,267 0,270 0,274 о,277 0,28о 0,284 0,287 0,290 0,293 0,297 о,зоо 0,304 0,307 о,зю 0,314 0,317 0,320 0,323 0,326 ^Рт кость 1 МОЛЬ 8,67 9,19 9,64 10,01 10,32 10,58 10,79 10,96 II, о8 11,27 11,44 11-59 «,75 11,89 12,07 12,20 12,34 12,49 12,64 12,79 12,94 13-24 13,39 13,51 13,64 13,8о 13,94 Т4,о8 14-21 14-37 °Р ИСТИН! I 1 М3 0°, 760 0,386 о,432 0,465 0,49х 0,509 0,523 о,535 о,547 о,559 0.571 0,584 о,59б о,6о8 О,б2О о,6зз 0,645 •0,657 0,669 0,682 0,694 0,707 0,719 °'73Г о,743 о,75б 0,768 0,780 0,792 0,805 0,817 0,829 СР гая теплое i кал/град 1 кг 0,197 0.22О 0,237 0,251 О,2ОО 0,267 0,272 0,279 0,284 0,290 0,297 0,303 0,309 o,3i6 0,322 0,328 о,335 o,34i 0-347 0,353 0,360 0,366 0,372 0,378 0,385 0,391 о,397 0,403 0,410 0,416 0,422 *, мкость 1 моль 8,67 9,68 0,40 1,00 i,4o 1,70 2, СЮ 2,20 2,51 2,79 13,о7 13,36 i3,6i 13,89 Hi Ч) 14,44 14,73 14,99 15-29 Т5,55 15,85 i6,ii 16,37 16,65 16,92 17-19 17.47 17,75 18,03 18,31 18,59 Ср cv I 297 258 235 219 210 203 198 193 188 184 179 175 170 165 163 160 155 152 150 145 143 ,140 ,137 ,135 ,132 ,130 ,127 .125 ,123 ,121 ,118
ГЛ. V] ОБЩИЕ ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА ТЕЛ 443 Таблица 10* Истинная удельная теплоёмкость кг -град состоянии без учёта диссоциации в идеальном / о =5 100 200 Зоо 4оо 5°о боо 700 8оо 9оо IOOO 1250 1500 1750 20ОО н, 3,4° 3,42 3,45 3,47 3,48 3.50 3,51 3-53 3,57 3,62 3,66 3-71 3.84 3,96 4,07 4,i6 N3 0,248 0,248 0,250 0,252 0,256 0,261 0,267 0,272 0,278 0,282 0,287 0,29° 0,298 0,303 0,307 0,310 Оа 0,219 0,219 0,223 0,230 0,238 0,245 0,251 о,257 0,2бо 0,2бЗ 0,2бб 0,268 0,274 0,278 0, 282 0,287 СО 0,248 0,249 0,250 0,253 0,258 0,264 0,270 о,277 0,282 0,287 0,291 0,294 0,302 о.зоб о,зю о,313 Н2О 0,443 0,444 о,45о 0,462 о,475 0,491 0,506 0,522 о,539 о,55б о,572 о,587 0,021 0,650 0,673 0,691 соа 0,196 0,202 О.22О 0,238 0,255 0,208 0,278 0,287 0,294 0,300 0,305 0,309 0,3l6 0,322 0,325 0,328 S03 0,145 0,149 0,159 0,171 0,180 од 88 °,IQ3 0,198 0,201 0,203 0,205 О,2О7 0,2О9 0,212 0,213 O,2I4 МН3 0.491 0,500 0,527 о,57° o,6i5 о.б54 0.700 0,740 o,77S 0,812 0,844 о,873 о,932 о.979 1,013 1,040 СН, 0,516 0,529 0.586 0,668 0,758 0,833 0,911 0,976 1,036 1,085 1,137 1,181 Воз- дух 0,240 0,240 0,241 0.245 0,250 о,255 0,26l 0,2б6 0,271 0,276 о,28э 0,283 о 293 3.295 0,299 0,303 Таблица 11* „ .. ккал Истинная удельная теплоемкость u,cn в ——————; Ро моль • град в идеальном газовом состоянии без учёта диссоциации t о 25 loo 200 300 4ОО 500 боо 7оо 8оо 000 IOOO 1250 1500 1750 2ООО 2 о d ? 6.86 6,90 6,96 6,99 7,01 7-03 7,06 7Да 7,20 7,28 7,38 7.49 7.74 7.98 8,20 8,38 «э о 8 •? 6,96 6,д6 6,98 7.°5 7,i6 7,31 7,47 7,63 7,78 7,91 8,03 8,14 8,35 8,5о 8,6i 8,70 о 8 еч то О 6,99 7,02 7-13 7,37 7,6i 7.84 8,02 8,18 8,31 8,41 8,50 8,60 8,76 8,90 9,04 9Д9 g о §5 о и 6,96 6,98 7>оо 7,09 7-23 7.40 7.57 7-75 7.9° 8,оз 8,14 8,24 8,44 8,57 8,68 8,75 СО 0 00 о ? 7-98 8,оо 8,ю 8,32 8,5б 8,84 9Д2 9-41 9,72 10,02 о,3° о,58 1Д9 I.7I 2,12 2,45 8 •ч- О о 8,6i 8,оо 9.69 ю,47 11,23 ",79 12,25 12,63 12,94 13,20 I3.42 13,бо 13,92 14Д5 14,31 14,42 _ •^ ю О со Q-31 9,52 io,i7 ю.94 11,53 12,03 12.38 12,65 12,86 13,02 13,15 13,25 13,43 13.56 13,63 13.69 8 сС ? z 8,ю 8,i8 8,41 8,78 9-18 9,60 0,01 0,41 0,77 1,10 1.39 1,65 2,16 2,54 2,80 З.оо S 2 Е и 8,28 8,48 9.4о 10,70 12,15 13,35 14, 6о 15.65 i6,6o 17,40 18,23 18,93 X ?оо СП &> О /-Х §>% 6.94 6,95 '7,оо 7,о8 7.24 7>4о 7.5° 7.72 7,86 7,99 8,ю 8,20 8,40 8,54 8,66 8,76 Таблица 12 * dt в ккал/кг в идеальном газовом Энтальпия \= \ О •состоянии без учёта диссоциации / о 25 IOO 200 Зоо 4оо 500 боо 700 8оо goo IOOO 1250 1500 1750 2ООО н, о 85 343 боя Ю39 1385 1734 2087 2443 2801 37°3 3530 4475 Й4°Й 6446 7474 Н3 0,0 6,2 24.9 50,0 75-4 101,2 127,6 154.3 181,7 209,8 238,3 267,3 34*.о 416,0 492,3 509,4 оа о, о 5-8 22,0 44,7 68,о 92,2 И7,1 142,3 i68,i 194-3 220,8 247.5 315.1 384.1 454,4 525.6 СО о,о 5-2 24.9 5°>° 75.6 Ю1.7 128,4 155-8 i83,6 212,1 241,0 270,4 345,2 42о,7 497-6 575-4 Н3О 0,0 ii,i 44.57 90,14 136,9 185,2 235.1 286,4 339-6 394-8 451.6 509.5 660,5 819.3 985.6 5 СОа о,о 4,4 •20,8 43,9 68,6 94.6 122,2 150,4 179-5 209,5 239-4 269,8 348,3 428,1 5о8,9 596,6 SO3 0,0 2,9 15,2 31-7 49-3 67,7 ^'7 1о6,з 126,2 146,3 166,0 187,4 239.6 292,2 344,2 398.6 NH3 0,0 12,4 5о,9 105,6 167,2 230,8 298,6 370.4 446,3 525,7 608,5 697.2 929.5 1172 1272 1375 СН4 0,0 13,6 54,о «7.3 189,0 268,7 355,9 45о,3 544,8 657.5 7б7,9 883,9 Воз- дух 0,0 6,0 24,0 48,4 73.1 98,3 124,0 150,6 177,2 204,8 232,6 2бо,8 ЧЧ2.Ч OO*vO = а 4 bt = ЬТ ккал град где а = — b = 22T _ _ а' = а ~ 273 При линейных зависимостях ;лс = = \ia 4- V-bt, с = а + bt, с = b 4- bt вы- ражения средних теплоёмкостей в интер- вале от будут: ( С до (С (fa6c до Т\пбе) 4- tv) = -, cm-- T, где ua, а, а, pb, b, b — коэфициенты из выражений истинных теплоёмкостей. Для технических расчётов целесо- образно представление о теплоёмкостях газов в „идеальном состоянии", понимая в этом случае под ср теплоёмкость газа при р -» 0, ибо именно в таком состоя- нии реальный газ наиболее прибли- жается к идеальному и при давлении даже порядка нескольких атмосфер, а тем более при атмосферном ср, практи- чески не отличается от ср ; аналогич- ными условиями для cv принимают cvoe>j т. е. при v -> оо. Табл. 10, 11, 12, 13, 14 по Юсти относятся к газам в идеальном состоянии без учёта диссоциации; во всех слу- чаях, подчиняющихся уравнению Кла- пейрона, строго могут быть вводимы в расчёты только ср(} и cvoo. В табл. 15, 16, 17, 18, 19 даны теплоём- кости жидких и твёрдых тел. 100 Средняя теплоёмкость воды ст в интервале 0 — 100° С приблизительно равна теплоёмкости при 15° С — с15. Теплоёмкость ртути. По Pollitzer при ?= — 35° С теплоёмкость ртути с ~ 0,0350 как среднее из раз- v v «По Юсти [16]. ———— =г кг-град ных наблюдений: при t = 0° С с = 0,03333, при t = 100° С с =0,03262, при t = 200° С с = 0,03189, т. е. теплоёмкость ртути убывает с повышением температуры; по Курбатову минимум с между 200 — 250° С, по Вагпез — между 100 — 150° С с =0,03336 — 0,000006 t (в пределах от С до 250° С).
444 ТЕПЛОТА [РАЗД. Г t Таблица 13 ~ Г— Энтальпия/ = \Cp-cft я ккал/нм3 в идеальном газовом 6 состоянии без учёта диссоциации t 0 25 IOO 200 300 40O 5OO 000 700 800 000 IOOO 1250 1500 1750 2OOO H 0,0 7-7 30,9 62,0 93,2 124,6 1=56,0 187,7 219,7 251,8 284,5 317,5 402,4 489.9 579,6 672,1 N, o.o 7,8 3i,i 62,5 94-3 126,6 159,5 193.0 227,3 262,3 298,0 334,3 426,4 520,4 6i5,5 712,0 0, 0,0 7-8 3L4 бз,8 97-1 I3L7 167,1 203,2 240,0 277-4 315,2 353,3 449,9 548,4 648,7 75°,2 СО 0,0 8,2 30,8 6а,5 94-5 127,0 160,4 *94,7 229,4 265,0 3oi,i 337,7 43I,2 525,5 621,5 718.6 Н2О 0.0 8,9 35,8 72,46 ио,3 148,9 i88,9 230,2 273,0 317.3 363,0 409,6 53о,8 658,5 792,5 928,9 соа 0.0 8,6 40,9 86,i 134,6 185,6 239,8 295,3 352,3 4ю,з 47о,о 529,7 683,7 840,4 999Д 9 SO 2 о,о 8,2 43,4 90,6 140,8 193,5 247,8 303,8 Збо,7 4i8,3 476,9 535,8 685,0 835,2 983,8 9 NHa 0,0 9-4 38,7 80,2 127,1 175,3 226,9 281,5 339,1 399,4 462,4 529,7 706,1 89*,! 966,8 1045 СН4 о,о 9,7 38,6 83,9 135,2 192,2 254,5 322,0 389,7 47°,2 549>2 632,2 Воз- дух о,о 7,8 31,1 б2,5 94,4 127,1 1бо,з 194-0 229,6 264,7 Зоо,6 337-о 43°,о Таблица 15 Теплоёмкость воды [8], [13] По Regnault с = 1+0,00004 /+0,0000009 Я, однако позднейшие исследования дают минимум с при температурах от 20 до 40°С; так, значения с по t - Г с„ Энтропия s — j "о О Т Таблица 14 * в идеальном газовом IOCC II 12 13 H 15 16 17 18 *9 20 21 22 23 24 25 Rowland ,0019 ,0014 ,0010 ,0007 ,0003 ,0000 0,9906 0,9993 0,9990 0,9986 0,9983 0,0981 0,9979 0,9976 0,9974 0,9972 Griffiths _ — — i, 0006 1,0003 I,OOOO 0,9997 o,9994 0,9991 0,9988 0,9985 0,9082 o,9979 0,0976 o,9973 0,9970 Callendar- Barnes т, 002 1 i, 0016 1,0011 1,0007 1,0003 I,OOOO o,9997 o,999l 0,9990 0,9988 0,0985 0,9983 0,9980 0,9977 0.9975 0,9974 Jager- stelnwehr 5°C— 1,0029 ro —1,0013 15 —1,0000 20 —1,9990 25 —0,9983 30 —0,9979 35 —0,9978 40 —0,9981 45 -o,9987 50 -0,9996 состоянии без учёта диссоциации t о 25 IOO 200 300 400 500 000 700 800 900 IOOO 1250 1500 1750 2OOO и, о,ооо о,оо7 0,096 0,170 0,228 0,281 0,325 0,3б4 0,398 0,429 0,460 0,486 о,547 0,600 0,647 0,691 N, 0,000 0,026 0,097 0,170 0,231 0,282 0,328 0,366 0,402 о,437 0,469 0,500 °'?l 0,626 0,674 0,719 0, 0,000 0,025 0,098 0,174 0,237 0,292 0,346 0,39° 0,426 0,462 о,495 0,526 0,598 0,660 0,709 о,755 СО 0,000 0,027 0,096 o.i68 0,230 0,283 о,33° о,372 0,409 о,444 о,476 0.506 о,573 О,6"!2 0,682 0,726 Н2О о,ооо 0,034 о,из О,2ОО 0,271 о,334 0,387 о,438 0,484 о,527 о,5б8 0,609 0,692 о, 77° 0,840 о,9°5 СО, 0,000 0,033 0,129 о,234 0,327 о,4ю 0,485 о,552 0,614 0,671 0,724 0,772 0,885 0,971 1,059 1,136 ! so. 0,000 0,037 0,138 0,250 о,349 о,435 0,512 0,580 0,6425 0,6995 0,752 0,8005 0,907 1,000 1,079 1,15° NH3 0,000 0,032 0,120 0,218 0,304 0,383 o,454 0,521 0,580 0,641 0,699 o,752 0,874 0,985 1,085 1,176 CH, o,ooo 0,030 0,386 0,839 1,352 1,922 2,545 3,220 3,941 4,701 5,493 6,322 Воз- дух o,ooo 0,025 0,097 0,170 0,232 0,284 0,329 0,370 0,406 0,445 o,477 0,506 0.572 0,631 0,679 0,724 Callendar и Barnes для температур от 0 до 6(Г дают с=0,9982+0,0000045 (t — 4Г>J (минимум около40с С). Теплоёмкость воды при температурах ниже нуля (по Tommasini-Cardani до—10° С, по Marti- net! до 6Э С) увеличивается с понижением темпе- ратуры на 1° С приблизительно на 0.0005. Таблица 17 Средняя удельная теплоёмкость сжиженных газов * Жидкость Углекислый газ (при. 63 am) ......... Окись углерода . . . Хлор ......... Водород ....... Азот ......... Окись азота ..... Кислород ...... Сернистый ангидрид . Пределы в°К 20О— 220 223-263 07-83 68 15—21 64—76 И5—  57—73 273 ккал кг -град i,o8 0,465—0,539 0.0615 о 229 1,75-2,33 о,475 о,58о о,398 0.317 * По Юсти [16]. 1936. * Из Мак-Адаме, Теплопередача, Л.—М. Средняя теплоёмкость ст воды между 0° и 1° С по Дитеричл Таблица 16 t = ст = 2О I.OOIO 40 0,9973 6о о,9976 8о о,9985 100 1,0000 I2O 140 ! I.O020 j 1,О04б ZOO 1,0077 18Э I.OII3 2ОО 1,0155 220 1,ОЗЭЗ 24О 1,0256 260 1,0315 280 1,0380 300 1,0449 ст = 0,9983 - 0,005184 - + 0,006912 Истинная удельная теплоёмкость твёрдых тел выражена в ккал ;г • град Таблица IS* °с о IOO 2ОО Зоо 4оо 500 боо 700 8оо 900 юэо 1IOO I2OO 1300 1400 1500 1боо Pb 0,0359 0,0336 0,0313 0,0290 0,0266 0,0259 0,0252 0,0246 0.0239 0,0233 0,0226 2п 0,0878 0,0965 о, 052 о, *39 О, 226 о, 173 о, 141 о, log о, 076 о, 044 O.IOI2 А1 0,2220 0,2297 0.2374 о,2451 0,2529 0,2бо6 о,а68з 0,2523 0,2571 0,2619 0,2667 Ag 0,0573 0,0583 0,0594 0,0605 0,0616 0,0627 0,0638 0,0649 0,0660 0,0671 0,0687 0,0694 0,0750 0,0807 Au 0,0317 0,0320 0,0322 0,0325 0,0328 0,0330 0,0333 0,0335 0,0338 0,0341 0,0343 0,0329 0,0346 0,0364 Си о ioo8 о Ю14 0 I02O О 1026 0 1032 о 1038 о Ю45 о 1051 о Ю57 охобз о 1069 0 1128 он59 о 1291 Ni 0,1095 0,1200 0,1305 0,1400 0,1294 0,1294 0,1294 0,1295 0,1295 0,1295 0.1295 0,1296 0,1296 0,1296 0,1296 0,1338 Fe 0,1055 о 1168 о 1282 о 1396 о 1509 о 1623 01737 о 1850 о i592 о 1592 о 1448 о 1448 о i4-)8 о 1449 о 1449 0 2142 о 1501 Со 0,0912 0,0993 о,ю73 о,4 о,1235 0,1316 0,1396 о,1477 о,1558 0,1639 0,1424 o,i454 0,1483 0,1512 0.1472 0,1472 SiO, 0,2372 0,2416 0,2460 0,2504 0,2548 0,2592 0,2636 0,2680 0,2724 0,2768 0.2812 0,2856 0,2900 0,2944 0,2988 * По Smtthsonian Tables [42].
ГЛ. V ОБЩИЕ ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА ТЕЛ 445 Таблица 19 Средняя удельная теплоёмкость в —————-г- твёрдых и капельножидких тел между 0 и 100° [9] Азот (жидкий) . . о,43° АЛЮМИНИЙ .... 0,22 Аммиак .... i,oo Анилин ...... о,49 Базальт ...... 0,20 Бензол ...... 0,44 Бетон ...... о,21 Висмут ...... 0,030 Вольфрам ..... 0,034 ГИПС ....... 0,20 Глицерин .... 0,58 Гранит ...... о,2о Графит ...... о,2о Дерево (дуб) . . . 0,57 Дерево (сосна) . . 0,65 Древесный уголь . о,2о Железо и сталь . 0,115 Зола ....... о,2о Золото ...... 0,031 Каменный уголь . 0,31 Керосин ..... 0,50 Константен .... 0,098 К'фППЧ ...... 0,22 Кислород жидкий . о,347 КОКС ....... 0,20 Латунь ...... 0,092 Лёд ........ 0,50 Магний ...... 0,25 Марганец ..'..... 0,12 Медь ......... o,og4 Машинное масло . . . 0,40 Мраморный известняк o,2i Никель ........ о,и Нафталин ....... 0,31 Олово ......... 0,056 Оливковое масло . . . 0,40 Платина ....... 0,03° Песчаник ...... о, 22 Первичная смола ... о,5 Ртуть ........ 0,035 Спирт ........ 0,58 Сурьма ........ 0,05 Свинец ...... 0,031 Стекло ...... о,2о Серная кислота . . о,зз Серебро ..... 0,056 Сера ....... o,i8 Серная кислота . . 0,32 Скипидар ..... 0,42 Тантал ...... 0,036 Уксусная кислота . 0,51 Хлороформ .... 0,23 Цинк ....... 0,094 Эфир ...... 0,54 Вязкость Внутреннее трение в реальных жидкостях, вязкость, является отличием реальной жидко- сти от идеальной. Под влиянием вязкости про- исходит видоизменение профиля скоростей по- тока жидкости, набегающего на поверхность. Сила трения, отнесённая к единице площа- ди, — касательное напряжение (по Ньютону;: dw где дп , кг•сек . коэфициент вязкости в —-9— (час- то называемый коэфициентом динамической вязкости);'в физике коэфициент вязкости дают . , дн-сек n.n,frt кг-сек в пуазах: 1 пуаз == 1 ———5— — 0,0102 ———— • см- м'2 ' dw -т— — градиент скорости в направлении нор- мали к плоскости скольжения; и = —^—, т. е. ' dw дп коэфициент вязкости равен касательному на- пряжению при градиенте скорости, равном 1; И- <>> л. — = v м^'сек — коэфициент кинематической кг • сек'2 вязкости; р — плотность в Л*4 У^-ЯРЧ р-ЮОата - 150 " 200 " 250 • 300 .. Кйивая 2.50 300 350 Ш Ь50 Фиг. 2. w 1>да }0 " ^гоо______ 500 $50 600°С 1 По кинетической теории газов р. = -»-р • со • /, о где о) — средняя скорость молекул; / — свобод- ный пробег; так как /обратно пропорциональ- но р, то по кинетической теории р. идеального газа не зависит от плотности, а следовательно, и давления, что частично — при средних давле- ниях — подтверждается опытом. Вязкость газов по Сутерлэнду (Sutherland): с 273 /~Г+73~" кг-сек -г-' 273 1 273 + t где с и [л0 из табл. 20. Коэфициент вязкости перегретого водяного пара по данным Д. Тимрот приведён на фиг. 2. Коэфициент кинематической вязкости v в кг •сек? м^/сек и плотность воздуха р в —— при О 20 60 80 100 120 НО Wt"C Фиг. 3. различном барометрическом давлении и темпе- ратуре (Кирпиче в, Михеев, Эйгенсон, Теплопередача, М. — Л. 1940) см. фиг. 3. Таблица 20 Коэфициенты вязкости IAO и константа с Наименование газа Азот ...... Кислород .... Углекислый газ . Окись углерода . Водород ..... Метан ...... Водород ..... Ацетилен .... Хлор ...... 120 ю7 138 150 1О2 75 198 83 8о 626 igS 531 ' кг • сек " М» 1,755 t,7°3 1,2б2 1,402 1,687 0,866 i,°57 0,85 1,88 0,96 1,О2 1,29 Кирпичёв, Ми- хеев, Эйгенсон по данным ЦКТИ По Тен-Бош
446 ТЕПЛОТА [РАЗД. 1 Таблица 21 Вязкость водяного пара [21 Темпе- ратура 100 15о 2ОО 250 Зоэ 350 4оо Давление Для любого давления от i до д^ат Коэфи- циент вязко- сти (х • 103 в кг • сек м* 127,9 147.3 166,7 186,2 206,3 226,1 245.9 Таблица 22 Удельный вес у, плотность р, вязкость ix и кинематическая вязкость ч воздуха при давлении 760 мм рт. ст. [9] Величина и размер- ность у в кг/м3 р в кг • сек*1м* юв • ц. в кг сек1лР ю" • v в м^/сек 10е • ;А не зависит от дав пропорционально дав — 20° 1,39 0,142 1,59 и,3 И- = i, леиия, - тению. -10° i,34 о,137 1.65 12,1 ?12 Yl • и о из 0° 1,29 0,132 1,71 13,о + о.ооз «еняют Тем 10° 1,24 0, 127 1,77 13,9 665 :я пряа перату 20° 1,20 0,123 1,43 14,9 (I+O.C ко проп ра 40° 1,12 о,И4 1,95 17,0 оойо/)' орцио 60" i,o6 o,io8 2,0- 19,2 яально 80° о,99 О,Ю1 2.IQ 21,7 a v об 100" о,94 0,096 2,33 24.5 эатно Таблица 23 Кинематическая вязкость v некоторых газов при давлении 760 мм рт. ст. [9] Наименование газа Водород ....... Окись углерода .... Кислород ....... Углекислота ..... Гелий ......... Температура в °С о о о о 0 v . 10"' в Afjcex .94,5 13,о 1,4 7,2 106 i По правилам № 1G9 {Главное управление мер и весов) по измерению расхода жидкостей газов и пара при помощи сопел и диафрагм вязкость смесей находят по формуле Манна _!_ = Л i JT2 _, _ " Р M-i t*2 где p., (j.j, p.2, ... — динамические вязкости смеси и составляющих компонентов; ч, vj, v2, . . . — кинематические вязкости их; gi, gz, . . . и TJ, л2, . . . — доли компонентов смеси по ве- Л1 I I I I I I I I I l~tl ' I l"l I I I I I 1 .-Л? 40 50 80 /00 120 140 160 180 ?00"С Фиг. 4. Вязкость воды, су и объёму. Вязкости воды, водяного пара, газов по правилам берутся из фиг. 4, 5, 6 и табл. 25. Вязкость жидкостей обычно определяется циенты вязкости испытуемой жидкости и воды; р и р' — плотности их; t и ? — время истечения одинаковых объёмов жидкости и воды при J.2 Фиг. 5. одинаковых условиях через одну и ту же ис- пытательную трубку (вискозиметр). Абсолютная величина ;л находится Таблица 24 пересчётом, так как значения .«.' известны. Вязкость [х некоторых га- зов при давлении 760 мм рт. ст. и 0° С [8] Наимено- вание газа Углекис- лый газ . Кислород Азот . . Водород Водяной пар . . . .п„кг- сен а • 10" ——— м* 1.5 2, 0 1.7 0,88 о, 92 ' -20 0 20 46 50 80ЪС Фиг. 6. По Ubbeiohde вязкость по шкале Энглера (Е) связывается с кинематической вязкостью (v) соотношением по Vogel отношением - = -~-j , где ' и ^' — коэфи- 104. v= E-0,076
ГЛ. V] ОБЩИЕ ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА ТЕЛ 447 Таблица 25 Свойства газов [5] Наименование газа Воздух .......•••••• Кислород ............ Азот .............. Водород ......'..-••• Хлор .........•••• Окись углерода ..••••••• Углекислый газ .......-• Сернистыйгаз -.....-••• Сероводород .......... Аммиак ........-••• Метан ........••••• Ацетилен ....••••••• Этилен ......-•••••• Этан .............. Водяной пар .......... Формула газа Оа Na Н, ci, со со, SO2 H,S NH3 СН4 сана сан« Н20 Вес ед объём* 0° и 760 мм .рт. ст. 1,293 1,429 1,250 0,0899 3,220 1,250 1,977 2,927 1,539 0,77* 0-7*7 1Д71 1,2бо 1.356 1,257* нницы 1 Y ПРИ 1,288 1,126 0,0809 2,ОЛО 1,126 1,783 2,639 1,387 0,695 0,646 1,056 1,137 1,223 1,133 Динам - 30 1-59 1,77 1,55 0,82 i,i6 1,58 1,30 1,04 1,07 0,85 о,95 0,85 °,79 ическая 0 ,77 ,94 ,70 ,89 ,28 .76 ,44 ,19 ,20 ,94 ,96 •97 ,88 — ВЯЗКОСТЬ + 50 2,22 1,94 о,99 1,5° 2,04 1,66 1,43 1,42 1,15 1,22 — 1,15 1,02 — р.- 10е - + 100 2,27 2,51 2,17 Log 1,72 — 1,89 1,66 1,64 1,34 i,4o — 1,31 — ~ г • сек ——3 — п] + 200 2,65 3,о6 2,57 1,26 — — 2,32 2,11 — — — — I,6l — . — эи fC + 300 3,03 — — 1,42 — — — — — — — — 1,86 — — * Только расчётная величина. Таблица 26 Физические константы воды между 0 и 200° С при давлении насыщения _ 2 (между 0 и 100° при давлении 1 кгсм ) [2] Темпера- тура t °С О 10 20 Зо 40 5о 6о 7° 8о 90 IOO 120 140 i6o 180 200 L Давление 1 Р кг/см1 ,оз ,02 3.68 6,3о 10,20 15,85 Удельный вес Т кг/.и3 IOOO JOOO 998 996 992 988 983 978 972 965 958 943 926 9о8 887 865 Удельная теплоёмкость с Р ккал кг • {рад 1,009 1,ОО2 о,999 0,99s 0,998 0,999 о-999 1,001 1,002 1,005 1,О07 1,015 1,025 1,040 1,057 1,078 Теплопровод- ность X ккал м • час -град 0,480 о,494 0.5Ю о,525 о,539 о,552 о,5б5 о,574 0,581 0,585 0,587 °,59° 0,588 0,585 0,579 0.572 Динамиче- ская вяз- кость р.- 10й кг • сек м? i82,5 133,0 Ю2,О 8i,7 66,6 5б,о 48,о 41,4 зб,з 32,1 28,8 23,5 2О,О 17-5 15,7 14,3 Кинемати- ческая вяз- кость ч • 103 M'lceK 179 130 100 8о,5 65,9 55,6 47,9 4i,5 36,6 32,6 29,5 24,4 21,2 i8,9 17,4 16,2 Темпера- туропро- водность а- 10* м'/час 4,8 5,о 5,1 5.3 5,4 5.6 5,7 5,9 6,0 6,1 6,2 6,4 6,5 6,7 6,9 7,1 Критерий Прандтля Рг 13,3 9,49 7,об 5.51 4,37 3.59 З.°о 2,54 2,2О 1,93 1,72 1.37 LI? 1,О2 о,91 0,82 Прибор Энглера применим для -жидкостей- с вязкостью не меньше 1,1° Е. Физические константы воды между 0 и 200° С при давлении насыщения (между 0 и 100° при давлении 1 кг/см^) — см. табл. 26. С повышением температуры вязкость жидкостей падает, своеобразное измене- ние коэфициента вязкости имеет сера (табл. 29). В пределах небольших давлений ц жидко- стей меняется с давлением линейно. Влияние высоких давлений см. [1]. Качественное поведение исследованных жидкостей, исключая воду, под воздействием высоких давлений одинаково, количественное из%генение вязкости весьма различно. Вязкость увеличивается с повышением да- вления, темп нарастания вязкости растёт с по- вышением давления: для первых двух-трёх тысяч кг\см^ соотношение между давлением и вязкостью почти линейное; выше 3000 Kz\cjfi вязкость растёт, или в геометрической про- грессии, или ещё быстрее, тогда как давление растёт лишь в арифметической прогрессии. За исключением воды и ртути наименьшее вли- яние давления на вязкость у метилового спир- та (при увеличении давления до 12000 кг/см2 вязкость увеличивается лишь в 10 раз), у эйге- нола — наибольшее (при увеличении давления до 12000 кг\смЪ вязкость растёт в 107 раз). По Гайду смазочные масла при давлениях до 1500 Kt]cjnz увеличивают вязкость более
448 ТЕПЛОТА [РАЗД. I Таблица 27 Коэфициент вязкости р. разных жидкостей в зависимости от температуры Наименование жидкости Вода ............. Ртуть ............ Сероуглерод ......... Глицерин ........... Касторовое масло ...... Цилиндровое масло ...... 0° 0,0179 0,0170 0,0044 46 — — 20° O.OIOI 0,0157 0,0038 8,7 7.24 9,47 40° о.ообб — 0,0032 — 2,23 i,3o 60° 0,0048 — — — о,68 о,54 80е 0,0036 — — — 0,28 о,аб 100° 0,0028 0,0122 — — 0,12 0,12 Удельный вес 1,0 13,55 о,д6 1,26 0,969 0,91 Таблица 28 Кинематическая вязкость ч в м*1сек некоторых жидкостей [9J Наименование жидкости Бензин ......... ' Бензол ......... Толуол ......... Касторовое масло • • . Смазочное масло • • • . Температура в °С 20 20 О 4о 40 в Л12/сек • 10 о,8з о,73 0,87 230 6о Наименование жидкости Алкоголь ........ Глицерин ........ Ртуть .......-•. Керосин ....... . . Воздух жидкий • • . • . . Температура в °С 20 2О 20 2О — V с в м?1сек • 10 1-51 848 0,114 2,2 0,33 Таблица 29 Относительная вязкость z расплавленной серы; вязкость воды при 17°С принята за единицу [6] FC 2 120 II 150 8 170 30 ооо i87 52000 200 46 ооо 22О 24 ооо 240 13300 280 3700 320 1СЦ.О 36о 35° 42О i°5 448 74 чем в 15 раз. Герш и Шор обнаруживают и давлении; вязкость исследуемой жидкости увеличение вязкости смазочных масел в сот- при атмосферном давлении и 30° С принимает- ни раз при повышении давления до 4000 кг\смг. ся за единицу (табл. 30). Цифровые измерения вязкости Бриджмен даёт Изменения вязкости ртути относительно в сводке, где приведены логарифмы относи- невелики. тельной вязкости при различных температуре Вязкость ртути см. табл. 31. Таблица 30 Вязкость жидкостей по Бриджмену [1] Вещество Метиловый |х J 30° спирт * р,о •! 75° J30 И-75 Этиловый jx ( 30° спирт 12 -j^~ | 75° Пропиловый [л Г зо° спирт норм. }ё —— | 75о Р-ЗО 1*75 1 о.ооо 9,769 1,702 о,ооо 9,657 2,203 о, ооо 9,598 2,523 Д 1000 0,167 9,933 1.74 О,2ОО 9.8?3 2,123 0,283 9,88о 2,529 авление в Кс <000 0.471 О,2О8 1,832 0,617 0,289 2,128 о,836 2,938 /ел2 8000 о,75о 0,448 2,004 1,023 0,634 2,449 1,402 0,827 3,758 12000 0,098 0,655 2,203 1,39° 0,919 2,958 1,915 1,223 4,920 1*30 в пуазах 0,01003 0,01779
ГЛ. V] ОБЩИЕ ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА ТЕЛ 449 Продолжение табл. 30 ! Вещество и. 1 оп- Пентан норм, lg — - — 1 •'" ±?L His Гексан норм. lg —— J 80 Vn [ '3 ^зо ^75 ip. t* / 30° Октан норм. и 1 75° _1*39^ 1*73 Глицерин '2 7Г { 75е J^o. 1*75 Хлороформ 'В ~т~~ | 75° ±30. 1*75 [Л ( 30° Сероуглерод 'В ~^~ j 75° тг 1 ^** С зо° Эфир « 77 | 75° ^30 ^75 Толуол 'S ~Г^ j 75° ±30. М-7Я Эйгенол '8 7~ 1 75° 1*75 Петролейный ;х / 30° эфир 'В —— | 75° азо 1* [ 30" Керосин '? -j7^- j 75° 1*75 1 о, ооо 9,8и 1,545 о, ооо 1.574 о, ооо 9 8ю 1,549 О.ООЭ 8,8ю 15-49 о. ооо 9.858 1-387 о. ооо 9,875 1,334 о, ооо 9.878 1.324 о,ооо 1,600 о, ооо 9-429 3-724 о,оо о,оо Да 1000 0,163 1,419 0,332 1,449 0,327 ОД53 1.493 О,2Ьо 9,023 17,26 O,2II 1.309 0,160 0,051 1,285 0324 0,149 1,496 0,274 0,065 1,618 0,541 9.810 5,383 0,30 0,46 i вление в кг/ 4000 0,676 1,48,3 0,701: 1,633 i.oSS 2Д13 °936 9,529 25,53 0,650 0,480 1,514 0,509 о,372 IJBI 0.792 O.OOI 1,552 0,897 о,597 1,995 2.273 (Зооо) 0,805 29,38 о.93 0,56 2,34 0,91 4.3 см- 8С(У) 1,360 1,119 1,742 1,198 2,О7О 1,ЗбЗ 0,094 44.36 0,914 0840 0,671 I-476 I.26l 0,986 1,884 1,699 1,186 3,258 2,343 i,59 I, Об 3-39 i,88 12000 1,846 1,493 2,254 1,646 о,6з8 1.189 0946 L750 1,670 I-3H 2,286 1,832 2,18 1,49 4.90 2,80 в пуазах 0,002,0 О,002ф 0,00483 3,8 0,00519 0,00352 O.OO2I2 0,00523 29 Том 1, кн. 1
450 ТЕПЛОТА [РАЗД. I Таблица 31 Вязкость ртути под давлением [1] Относительная вязкость воды [1; Давление в кг/еж' i 2 000 4 ооо 6 ооо 8 ооо 10 ООО 12 000 Абсол вязк 30° 0,01516 0,01585 0,01663 0,01742 O,Ol822 0,01912 0,02007 ютная ость 1У 0,01340 0,01400 0,01463 0,01528 0,01598 о ,01674 0.01759 Давление в кг/ел? i 5оо I ООО г 5оо 2 ООО Зооо 4000 5 ооо 6 ооо 7 ооо 9000 IO ООО II ООО Отн 0" 1,000 о,938 0,921 о,932 °,957 1,024 l.iii 1,218 1.347 Затее осителы 10.3- 0.779 0,775 о,743 0-745 0-754 0,791 0,842 о,оо8 0,981 1,064 1,152 эдела <ая вязк 30° 0,488 0,500 0.5*4 о,53о о,55о о,599 0,658 0,740 0,786 о,854 0,923 0,986 1,058 1,126 ость 75° 0, 222 О.230 0,239 0,247 0,258 0,302 о.ЗЗЗ о,3°7 о,404 о,445 о,494 Таблица 32 нулю. Поверхностное- натяжение слоя ока- зывает на жидкость нормальное к её по- верхности давление: 1 \ По Гаузеру вязкость воды при темпера- туре ниже 30° с увеличением давления до 400 кг/см? понижается, выше 30° С увеличи- вается. Бриджмен при t = 0е С и давлении 1000 кг/см1* находит минимум; при 30 и 75° С уста- новлено увеличение вязкости на всём интер- вале увеличения давления. Относительную вязкость воды см. в табл. 32. Поверхностное натяжение Молекулы жидкости на границе между жидкостью и другой средой (воздухом, паром этой жидкости, стенками сосуда) образуют по- верхностный слой. Внутри жидкости молеку- ла испытывает со стороны окружающих её молекул воздействие, одинаковое во всех на- правлениях; в поверхностном слое воздействия на молекулы со стороны жидкости и другой граничащей среды не одинаковы, равнодей- ствующая всех сил направлена по нормали к поверхности пограничного слоя и зависит от свойств не только жидкости, но и другой сре- ды. Молекулы слоя обладают большей по- тенциальной и свободной энергией, нежели молекулы внутри жидкости. Естественное стремление системы перейти к состоянию, от- вечающему минимуму свободной энергии (по второму началу термодинамики), удовлетво- ряется выходом молекул из поверхностного во внутренние слои жидкости, что вызывает тен- денцию сокращения слоя и создаёт в нём по- верхностное натяжение. Коэфициент поверхностного натяжения а определяется либо как касательная к поверх- ности сила, отнесённая к 1 см линии раздела поверхности, либо как свободная энергия квадратного сантиметра поверхностного слоя (а эрг\см^ = дн • см/см* = дн/см). Стандартная жидкость для определения по- верхностного натяжения — вода (на границе с воздухом), для неё при 18° С а — 72,5 — 74,0, в среднем 73,1 дн/см. Поверхностное натяжение воды является наибольшим (табл. 33). Повышение температуры снижает а; так, ал я Н2О: tC C=» О 15 20 а = 75.626 73.35° 72,583 2д 5° 10° 71>8ю 67,799 58.80 dHJCM /1 I Г — формула Лапласа для произвольной фор- мы поверхности жид- кости; г\ и г2 (в см)— главные радиусы кри- визны, положитель- ные, если центр кри- визны внутри жид- кости, т. е. для выпук- лой сферической поверхности гх = г2 = ~Ь г> для вогнутой сферической поверхности г± — , 2* = г% =—г и Д/з,' —+—; для цилиндрической поверхности кривизна в направлении оси рав- Таблица 33 Поверхностное натяжение « жидкостей [6] Вещество Вода- Бензол • Толуол . С8Я , . . СС1. . . СНС13 . СН3ОН '. СаН5ОН . (СаН,J О СН3СОСН, сн,соон Не .... и S- i8 20 20 20 20 20 О 20 20 ао 16,8 20 — 2~О,7 3 "'i" « 73Л 28,8 28,2 33,5 яб 454 23,02 22,3 16,5 234 23.5 о,354 Вещество Не . . , Н, . . Н, . N, . 0, Аг С1, Вг, СО соа NH3 so. so. CJ - —269,0 —258,5 -253 — 105,9 —182,7 — 186,1 — 72 + 13 —190 + 15,2 - 29 — 25 + 20 a| 03 "? a^ 0.098 2,86 1,91 8,3 13 ii 33,6 44,1 ii 1,8 41,8 33,3 30 на нулю, Г]—со, поэтому для выпуклой и соот- ветственно вогнутой цилиндрической поверх- ности к г2=+ г и До,-—4- — . Г Термические коэфициенты В случае однородного тела состояние его определяется давлением (р), удельным объ- ёмом (v) и температурой (t). При наличии внутреннего равновесия эти параметры могут быть связаны функциональной зависимостью так называемым уравнением состояния F(р, v, t) = 0; если F (p, v, t) известно, то каждый из трёх параметров может рассматриваться как функция двух других независимых, и для определения состояния достаточно двух па- раметров: / др \ ^ , / др v=/1(t,p) и dv = •' dv \ф При критической температуре а на грани- це с насыщенным паром жидкости равно
ГЛ. V] ОБЩИЕ ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА ТЕЛ 45] - р dpt Эти производные, давая изменение одного из параметров в функции другого при неиз- менности третьего, имеют значение для оцен- ки физических свойств тела: I f dv \ — — —I -r — ) — коэфициент сжатия; i>0V dp /t ' I V-. —— t/2 „ , — — . -J —— — средний коэфициент сжа- ^о Рг—pi тия; dv Ж — расширяемость тела под влия- нием изменения температуры при неизменном давлении; ( —~} — сжимаемость тела под влиянием V др Л изменения давления при неизменности тем- пературы; -Р j — упругость тела под влиянием Ot )v температуры при неизменности объёма. В термодинамике рассматриваются функ- ции состояния: 1 / dv \ «л. а = —[^г—1 —термодинамический коэфи- v\dtjp циент расширения; 1 / dv \ 8 = — — —— — термодинамический коэ- v \ др Л фициент сжатия; 1 / dp \ -к у=— -s - I —термодинамический коэфи- р V dt Jv циент давления. В технических расчётах и эксперименталь- ной физике часто пользуются величинами: 1 / dv \ а0=: —(-—-J —коэфициент расширения1, a'=_.J*— 1—средний козфициент рас- - коэфициент давления; f = — -^~——р— средний коэфициент да- вления; коэфициенты а, C, -j—функции состояния и отличны от величин а0, Р0, -уо> так' Для идеаль- ного газа уравнение состояния p.v— R-T тогда i 1 ао — v \ i v3K ( dv ^ {дТ , ЛдТ )р \ l R ]п~ЩР~ V р 1 V VQ Т Т' Т тй } 1 Г~273' где v0 при TQ = 273 (табл. 34). Таблица 34 Термические коэфициенты газов при 1 am [6] Газ Не н, N3 воздуха (при 1 м Hg) а'о 0,0036582 0,0036588 0,0036733 0,0036728 1'0 0,0036606 0,0036621 0,0036746 0,0036744 ширеыия; Для идеального газа «о = То = 273 ' Таблица 35 Линейное расширение твёрдых тел между 0° и t° в мм\ отнесено к 1 м длины при 0° [9] Твёрдое тело Алюминий .................... Берлинский фарфор ............... Бронза ...................... Золото ...................... Иенское стекло 16Ш ............... То же 59Ш .................. . 1565Ш ................. Константан .................... Латунь ...................... Литое железо .................. Литая сталь ................... Магний ...................... Машинный чугун ................ Медь красная .................. Никель ...................... Олово ...................... Палладий .................... Платина ..................... Платина-иридий 80 : 20% ............. Сварочное железо ................ Свинец ...................... Стекло кварцевое ................ Серебро ..................... Цинк ....................... Чугун высокого качества ............ i о — 3>43 — 0,32 — 2,49 — I.I2 — 0,82 — 2,26 — 3-и — 1,67 — 1,64 — 4,01 — i,6i — 2,66 -1,89 — 4-24 — 1,93 — 1,51 — 1.68 — 5-12 0,0 — 3,21 -1.85 — 1-59 о ч 0 2,38 0,30 i,75 1,42 o,8i о-59 °-345 1,84 1,2О 1,17 2,59 1,04 2,67 1Д9 о,ох> о,8з 1,22 2,92 0,05 1,97 1.65 1.04 ! ч о 4>94 0,66 3,58 !,67 1,20 0,72 3-12 3-85 2-51 2,45 5-39 2,19 3^38 1 2,42 1,83 1,70 2,53 0,12 4,оо 1 2,21 | О ^ О 7,68 1,03 5-50 2,00 i,83 1,12 4>8х 6,03 3-92 3,83 8,36 3,45 4-34 3-7° 2,78 2,59 3-93 0.19 6,08 3-49 о ч о ю, 6о i,4i 7-51 3,59 2,47 1.56 6,57 8,39 5-44 5-31 4,82 7,07 5-91 5-02 3-76 3-51 5-43 0,25 8,23 4.90 о о 13,7° 1,82 9>6i 4,63 З-12 2,02 8,41 7. об 6,91 14,88 6,31 9>°4 7>5б 6,38 4,77 4-45 7,О2 0,31 ю,43 i 6,44 t 0 ч о 16,67 2,24 8,79 8,6о 7-91 9>2? 7-79 5,8» 5-43 8,7i t о,зб | 12,69 j 8,09 | 1 0 ч t о ! 2,63 10,63 10,40 ",05 9,24 6,86 6,43 10,49 0,40 15,14 9,8?
452 ТЕПЛОТА [РАЗД. 1 Для твёрдых тел имеют значение коэфи- циенты линейного (а0,/) и поверхностного («<>.$) расширения. Для изотропных и квазиизотропных твёр- дых тел приближённо а0 = Зт0,г, <*Q,S — 2*о./- Средний коэфициент линейного расшире- ния от 0 до 100° С имеет значения порядка 10~5 , например [6]: Таблица 38 Относительный объём жидкостей по Бриджмену [1] S0 А10 fec "—20° э— loo" с — ioo° 7,07.10 2,38.10 1,1 .10 —5 -5 —5 "7° — тоо1' 2,93 А&о°-- 100° 1,98 W0°_ 100° Oi^g Ptj6° — 2ЗД'' О.О2 1C .1 I .1 5 У анизотропных тел порядок величины тот же, но зависит от направления главных осей, так 2%)'C-L а/= 1,26-1 0 (табл. 35, 36, 37). Таблица 36 Объёмное расширение 1000 а при комнатной темпе- ратуре B0°) [9] Алкоголь Бензол . Вода . . Глицерин Керосин Оливковое масло ..... 1,10 1,25 o,i8 0,50 1,0 — 0,92 0,72 Репейное масло Ртуть ..... Серная кислота Скипидар . . . Эфир ..... . о,9о • о,55 . Т 00 . 1,6Ъ Таблица 37 Линейная усадка некоторых металлов [9] (уменьшение линейных размеров отлитого предмета при его затвердевании и охлаждении) Бронза ...... Висмут ...... Колокольный металл ..... Латунь ...... Литая сталь . . . Олово ...... Ковкий чугун . . Пудлинговая сталь :63 . 2С5 :°5 :64 '•72 Пушечный металл ...... i Полосовое же- лезо прокатное . • Свинец ..... Стальное литьё . Цинк литой . . Чугун ..... 100 вес. ч. меди 12,5 » » олова . . i 55 92 5о 6з Ф • 134 В сталепрокатных мастерских принимают усадку рав- ной в среднем 12 мм на 1 пог. м. Всестороннее давление на твёрдое тело уменьшает его линейные размеры и объём. В случае аморфных и кристаллических тел кубической системы р/ одинаковы во всех на- правлениях Р = 3pf: у аморфных тел р поряд- ка от 2 до 3-10~6, у кристаллических—от 0,5 до 3-Ю" (давление в кг/см?)', в случаях кри- сталлов других систем линейное сжатие раз- лично в различных направлениях, что даёт различные соотношения между pj и р. Сжимаемость жидкостей мала и близка к сжимаемости твёрдых тел. По Бриджиену ис- следованные им жидкости грубо распадаются на три; класса: в первый входит глицерин, во второй—вода, С6Н6С1 и С6Н5Вг, в третий—все остальные. Под давлением 12000 кг/см? при комнатной температуре глицерин теряет 13,4°/о своего первоначального объёма, вещества вто- рого класса —зколо 20°/0 третьего—около 30% (табл. 38). Давле- ние в кг!см3 о I ООО 2 ООО Зооо 4 ооо 5000 6 ооо 7 ооо 8 ооо 9 ооо IO ООО II ООО 12 ООО 0' 1,ОООО 0,9567 0,9248 0,8996 0,8795 0.8626 Вода 50° 1,0119 0-9741 09439 О.92О1 о,8997 0,8824 о,8668 0,8530 0,8407 0,8296 0,8192 95° 1,0395 0.9981 0,9661 0,9409 0,9194 0,9009 0,8849 0,8705 о,8577 0,8461 0,8352 0,8256 Рт 0° 1,ооооо 0.99626 0,90261 0,98905 0,98561 0,08231 o,979I4 0,97607 уть 20е 1,00362 о,99972 о,99593 0,99233 0,98877 0,98540 0,98216 0,97904 0,97608 0,97327 о,97059 0,96806 0,96567 Глице- рин 30° 1,ооэ 0.95s 0,932 0,911 0,893 0,879 0,866 ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ТЕРМОДИНАМИКИ Первое начало (закон) термоди- намики является одним из двух основных законов термодинамики как науки; констата- ция первого начала явилась результатом установления принципа эквивалентности те- плоты и работы. Невозможность перпетуум-мобиле (до- словно «вечнодвижущееся») первого рода, как формулировка закона, есть утверждение не- возможности осуществления машины, увеличи- вающей количество энергии в изолированной системе; формулировка связана с попытками создания вечного двигателя, т. е. двигателя, который производил бы работу из ничего. Закон устанавливает, что в любом про- цессе сообщённая системе теплота (Q) равна приращению внутренней энергии системы (At/), сложенному с работой, которую произ- вела система (W): Q = Л ?74- U7, где величины Q, MI, W выражены в одних и тех же единицах. В зависимости от существа процесса ра- бота может иметь разнообразное значение. Работу принимают положительной, если она совершается системой, т. е. система от- даёт работу; наоборот, если работа совер- шается над системой, т. е. воспринимается системой,- работа отрицательна. Примеры: работа расширения системы с увеличением её объёма на dV и преодоле- нием внешнего давления /; работа переноса электрического заряда de между двумя точками с разностью потен- циалов Е dW=Ede; работа сокращения поверхности жидкости на величину dS при поверхностном натяже- нии а Работа W = { у dx, где у — F (х) зависит от вида этой функции, т. е. при переходе системы от состояния / к состоянию 2 работа
ГЛ. V] ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ТЕРМОДИНАМИКИ 453 определяется не только начальным и конеч- ным состояниями, но и формой пути перехода системы. Работа процесса / — а — 2 (фиг. 7) есть площадь rnla 2пт, работа процесса / — b — 2 — площадь mlb 2пт;вто- рая значительно мень- ше, хотя у обоих про- цессов исходное и ко- нечное состояния оди- наковы. В технической тер- модинамике уравне- нию первого начала где А = Фиг. 7. ^ 427 придают вид: ккал Л кгм \ 1 + AdL, термический эквива- лент единицы работы; dQ [ккал] — внешняя теплота процесса; dU [ккал]— изменение внут- ренней энергии; G f d-~.-— -{- dh \ \кгм] — изме- нение внешней кинетической и потенциальной энергий; G [кг] — вес; L[KZM\—произведённая работа. Большое распространение имеют процессы, в которых давление на поверхность тела имеет всюду одинаковую величину. В- этом случае (при равномерном поле давлений) работа dl = pdV, где dV — изменение объёма. Практически этим охватываются процессы расширения и сжатия, протекающие внутри замкнутой обо- лочки, допускающей изменение объёма, рас- пространяясь на газы и пары, в известных пределах на капельные жидкости, а на твёр- дые тела лишь при всестороннем равномер- ном сжатии или растяжении их. Случай неравномерного поля давлений прак- тически охватывает течение газов и жидкостей в закрытых неподвижных или подвижных ка- налах (например турбины). Здесь работа где LT — работа, совершаемая подвижными стенками канала; LB — работа вытеснения жид- кости, необходимая для создания течения её по каналу. L т определяется условиями перемеще- ния стенок подвижного канала; где V — объёмный расход жидкости за едини- цу времени. Уравнения первого начала принимают вид: а) Равномерное поле давлений: V; ккал - + (*2~*l) ] + A f pdVi V? пренебрегая изменением внешних кинетиче- ской и потенциальной энергий: dQ = dU + ApdV; У? Q = (?/3 - ?/,)-Н Л \pdV. ккал. Относя уравнения к 1 кг { v = О' dq ^ du -t- A (d~ + V ?g Apdv; ккал 1кг. + А f pdv; Vl dq — du -\- Apdv; v* q = («2 — HI) + A \ pdv. б) Неравномерное поле давлений —течение сплошной среды по каналу: dQ = dU + Ad(pV) + -f- A ккал. Уравнения отнесены к стационарному по- току жидкостей, когда через любое сечение канала в равные отрезки времени проходят одинаковые массы; G и V— весовой и объёмный расходы за единицу времени. ^ 1 / V МА Относя уравнения к 1 кг \v = -^- — , Jt -^- G кг кгм dq — du -f Ad(pv) + — P&) -f -2~~~-± + (ь-иЛ\ + А1Г. ккал/хг. В уравнениях первого начала dU—полный диференциал функции состояния U (внутрен- няя энергия); dQ и dL — неполные длферен- циалы; Q и L — функции процессов. Через функцию состояния — энтальпию (см. термодинамические функции) / = и -f- 4- Apv ккал/кг, уравнения первого начала вы- ражаются: а) Равномерное поле давлений: /да2 \ dq =. di + A f d ^— + dh } —- Avdp; q = (/2 f Л [7 W2- p» vdp; ккал! кг.
454 ТЕПЛОТА [РАЗД. I пренебрегая изменением внешних кинетиче- ской и потенциальной энергий: dq = di — Av dp; РЗ q = (/2 — ij) — A J v dp. ккал/кг. б) Неравномерное поле давлений — течение сплошной среды по каналу: dq = di + А dh\ + Ad If, ккал/кг. Второе начало. Второе основное на- чало термодинамики как науки установлено С. Карно A824 г.) хронологически ранее перво- го начала [30]. Карно создал представление об идеальной машине, выполняющей некоторый круговой процесс (см. ниже, стр.463, 481), который при- нято называть циклом Карно. В отношении идеальной машины доказывается, что: 1) коэ- фициент полезного действия цикла Карно не за- висит от природы рабочего тела; 2) при данных температурах двух тепловых источников не существует цикла тепловой машины более выгодного, чем цикл Карно, с теми же темпе- ратурами тешюотдатчика и теплоприёмника. Помимо этого второе начало получило ряд других формулировок: постулат Клаузиуса — теплота не может переходить сама собою от более холодного тела к более тёплому; прин- цип Планка — невозможно построить периоди- чески действующую машину, всё действие ко- торой сводилось бы к поднятию некоторого груза и соответствующему охлаждению тепло- вого резервуара; принцип Каратеодори — сколь угодно близко произвольно выбранному данному состоянию системы имеются такие её состояния, из которых система не может быть переведена в данное состояние адиабатным процессом; невозможность перпетуум-мобиле второго рода, что понимается как невозмож- ность машины, способной превращать в работу всю теплоту, полученную ею от теплового источника, и др. Аналитически принцип Карно выражается к. п. д. его цикла; где 7\ — абсолютная температура теплоотдат- чика (верхнего теплового источника); Г3 — аб- солютная температура теплоприёмника (холо- дильника). В связи со вторым началом Р. Клаузиусом A851 г.) введена функция состояния системы — энтропия (S). Диференциал энтропии связан с приведён- ной теплотой, т. е. отношением исчезающе ма- лого количества теплоты, сообщаемого в про- цессе системе, к абсолютной температуре те- плоисточника, соотношением: ~ ккал/град; знак равенства отвечает обратимому процессу, знак > — необратимому. Из выражения dS = -^ . где dS — полный диференциал, a dQ — неполный, следует, что -~ = ад (Т), (функция Карно) является интегрирующим множителем для dQ. Для конечного процесса, соответствующего переходу системы из состояния / в состоя- ние 2, приращение энтропии Sa — St ^ \ Г ккал/град, что указывает на меньшее значение 2 " dQ ( ~- в случае необратимого процесса срав- 1 нительно с обратимым, так как левая часть выражения как функция состояния сохраняет своё значение. Для замкнутых круговых процессов (цик- лов) интеграл Клаузиуса j '-—<!0, где знак ра- венства— для обратимых циклов, знак < — для необратимых. Общие соотношения между параметрами р, -о, 7, и, t, s и связь этих параметров с ср и cv 1.Независимые перемени ыеГи v- dq = cvdT+ AT ( ~p) </t/ ккал/кг; \01 J-a — ^Т . / др\ ккал ds = cv— + Л ^j^rff -^pW ' dp\ .  , ^\ —An\ dv 2. Независимые перемени ыеГир: dq — с dr— AT I -—Л (/р кгкял «г; С* V / n ds dT ./dv\ , к = с „ -~ — A i -^- 1 dp — ккал кг-град ' di — Cp dT + \Av — AT ( — ; j 1 dp ккал/кг. 3. Независимые перемени ые р и v. D ds = a ккал 'ккал/кг.
ГЛ. V] ГАЗЫ 455 4. Теплоёмкости; с„ — с,, — А Т ( ~-} (- к г.-г рад ' Характеристические функции, уравнения Максвелла и Клаузиуса — Клапейрона Функции состояния системы, позволяющие при определённом выборе независимых пере- менных через свои производные (разных по- рядков) наиболее просто и в явном виде вы- ражать термодинамические свойства системы, называются характеристическими. Уравнение первого начала dq = du 4- Apdv и второго dq — Tds исключением dq дают за- висимость Tds — du -f- Apdv, содержащую пять переменных величин: р, v, Т, и, s. Принимая две из них за независимые переменные, необ- ходимо иметь для определения остальных трёх величин три уравнения, тогда как в распоря- жении имеются лишь два: уравнение Tds = = du -Ь Apdv и уравнение состояния f(p, v, 7)— = 0. Недостающее условие и даётся характе- ристической функцией; если последняя известна, то через её частные производные выражаются термодинамические свойства системы. Внутренняя энергия — функция со- стояния системы, выражающая величину запа- са энергии, который может быть выделен си- стемой в виде теплоты и работы, производимой системой, — является при независимых пере- менных v и 5 характеристической: du = Tds — Apdv, откуда вытекает, что: д*и т-№ ds \!ди — — A\dv dp=—- dsdv &u\ Энтальпия — функция состояния систе- мы г = и -f- Apv — при независимых переменных р и 5 является характеристической: di = Tds + Avdp; отсюда следует, что \ дЧ ( дЧ — \; dT=-—-dp + ( — \ds]p dsdp \ds2 ds; lfdi\ , , . v ==• - I — I ; dv = — — \ dp 4- — — • ds ; A\dp)f' P ' i=u+p di Свободная энергия — функция со- стояния системы F = и — Ts— при независимых переменных Т и v является характеристической: dF •— — Apdv — sdT; idF\ • UrV dF ds = — dT — -dv; \\/d'2F\ = — - —— dTdv dv4- —-dT\\ т dvdT Термодинамический потенциал при постоянном давлении (изобар- ный потенциал) — Ф = и — Ts ~\- Apv = F + 4- Apv = i — Ts — при независимых перемен- ных Т и р служит характеристической функ- цией: = Avdp — sdT, откуда дТдр dp — А\др)т Уравнения Максвелла (Oi\ (др\ ^7 \dv's~ \ ds)v ' \ds Уравнение Клаузиуса—Клапейрона др______Х__ д7~ где X — скрытая теплота перехода одной фазы в другую (плавления, парообразования, субли- мации); v' и v" — удельные объёмы фаз (см. „Водяной пар", стр. 469). ГАЗЫ Идеальные газы Основные законы. Закон Бойля-Мариотта, установленный Бойлем в 1662 г. и независимо от него Мариоттом в 1676 г. При переходе данной массы газа из одного состояния в дру- гое при постоянной температуре объём и да-
456 ТЕПЛОТА (РАЗД. ! вление связаны соотношением —• = — или Р\ уз р1 V] = Рч V2- Закон Гей-Люссака A802 г.) устанавливает соотношение между объёмом и температурой при переходе данной массы газа из одного состояния в другое при постоянном давлении: VI = VQ(\ +0,003661 ti); v3 = щ A + 0,003661 /а); 1 моля газа V = t'fj. V^ = (ц/?) Г = 848 Г, где — объём моля, 848- -J?*' _- 273,15 моль • град —газовая постоянная, отнесённая к молю газа, так называемая универсальная газовая по- стоянная, одинаковая для всех газов (след- ствие закона Авогадро). Следствием закона Авогадро, согласно ко- торому одинаковые объёмы различных газов содержат при одинаковых р и Т одинаковые числа молекул, является: Т,' 273,15 F-2 ко'зфициент расширения OQ — 0,003661 — т^тоТк 1&/0, 1о одинаков для всех газов; vn, и,, т;2 — объёмы при 0° С; ^i° С, ^2° С, 7'j и Г2 — абсолютные тем- пературы. Газы, абсолютно строго подчиняющиеся законам Бойля-Мариотта и Гей-Пюссака, на- зывают идеальными. Реальные газы уклоняются от этих закономерностей; эти отклонения тем меньше, чем меньше давление газа и чем вы- ше его температура. „ pv _ Уравнение Клапейрона: *-==/? или pv кгм Л — т. е. что в равных условиях давлений и тем- ператур объёмы молей различных газов оди- наковы. Число молекул в граммолекуле, число Авогадро N = 6,064-1 028; объём моля идеаль- ного газа при 0° С и 760 мм рт. ст. V,j.,0 = 22,416 ^М^/МОАЬ; объём моля при 15° С и давлении 1 кг/см2 VV.is ~ 24,4 м*1моль. Удельный вес газа в произвольном состоя- = НИИ = rtT, где JR газовая постоянная, кг -град J служит уравнением состояния идеального газа. Уравнение отнесено к 1 кг газа (и м^/кг — удельный объём), умножением его на G кг получают уравнение pV = GR Т, где V = vGMs. Значения k см. в табл. 39. Если [/. — молекулярный вес газа, то, приняв G = fA, получают уравнение состояния для -у — - — , где I/ — объём моля в тех усло V виях, для которых ищут у. Удельный вес при 0° С и 760 мм рт. ст.: '° 22,416 22,4 (в обычных расчётах принимают V(x>0 = 22,4; в обоих случаях полагают, что газ подчиняет- ся закону Авогадро; отклонения см. в табл.39). Свойства гааов Таблица 39 Газ Азот .... Аммиак . . Аргон . . . Ацетилен . Водород . . Воздух . . Гелий . . . Дифторди- хлорметан . . Кислород . Метан . . . Окись угле- рода ..... Пропан . . Пропилен . Сернистый ангидрид . . . Углекислота Фтор .... Хлор .... Этан .... Этилен . . . Форму- ла N, NH3 Аг С2На н, Не CF,C12 О2 СН4 со С3Н8 с,нв so, соа FJ С1а сан„ С8Н4 , ^ СЧ 03 о> м §* 28,016 17.031 39.944 26,04 2,0156 28,96 4.ОО2 120,93 32.ОООО 15,04 28,01 44,09 42, о8 64,06 44,01 38,000 70,914 3°,о7 28,05 , §_ С . м ir "^ О к гч> 00 о -^ 30,25 49.8 21,2 32,5 420,5 29,27 211,9 7,01 26,5 52,8 3°,25 1925 20,15 1323 19,25 22,3 и,95 28,2 30,23 Норма удельн То в иычисл. 1,2498 о,7598 1,7819 1,1617 0,08992 1,2922 0,1786 5-394 1,4276 0,7152 1,2496 1,967 1,877 2,8581 1,9633 1,695 1,341 1,251 льный ый вес кг/л3 измер. 1,2505 0,77*4 1.7839 1,1709 0,08987 1.2928 0,1785 5,083 1,42895 0,7168 1,2500 2,019 1,915 2.9263 I.97C8 i,fc95 3,22 1,356 1,2605 Точка кипения R " С* —195,81 — 33.4 -185,9 - 83,6 -252,78 — 194,0 — 268,9 — 30,0 -182,97 — i6x,7 — 191-5 — 42,6 — 47.° — ю о - 78.48 —188 — 35 о — 886 — Ю3.5 Точка плавле- ния в °С — 2IO.02 - 77-7 -189,3 —259,20 -155 —218,83 —1825 -205 — 189,0 — 1852 — 75.3 — 56 — 22О — юз -183,9 — 169.4 Кр ш -I47-I —132,4 — 122,4 35-7 —239.9 — 140,7 -267,9 iii,5 — и8,8 - 82,5 — 140.2 9»,8 92,0 757-3 31,о — 101 —144 as 9,5 итичесь раметр Рк Ат 33,5 111,5 48,о 6х,6 12,8 37,2 2,26 39» 6 49.7 45-7 34-5 42, 0 45-3 77-8 73 76 49 5о,7 ие ы Тк в г\смъ о,зи о.235 0.231 0,0310 о,зх 0,069 о,555 о,43° o,i6a 0,301 0,226 0,524 0,46 0-573 0,21 0,216 Теплоём- кость Ср при 0° С ккал кг. град 0,249 0,492 0,125 о,392 3,4°° 0,239 1,250 0,218 0,520 0,251 o,i5i о,197 0, 120 о,398 о,35° CV при 0° С 1,4°' 1,32 1,67 Г, 23 1,41 х.4о х,66 г, 14 х,4° 1,30 х,4о 1,14 х,4о i,3i 1,34 1,22 Х,24 Примечание. Вычисленные значения у0 получены делением р. на 22,416; расхождения между вычисленны измеренным значениями объясняются отклонениями от идеальных законов. Таблица составлена по Otto [16].
ГЛ. V] ГАЗЫ 457 Газовые смеси. Закон Дальтона: давление смеси химически не действующих друг на друга газов равно сумме парциальных давлений Удельный вес смеси при произвольных р и Т: где pt — парциальное давление 1-го компо- нента, т. е. то давление, которое оказывал бы этот компонент, если бы остальные компо- ненты были удалены из объёма, занимаемого смесью, а его температура оставалась равной температуре смеси. Смеси химически не действующих друг на друга газов подчиняются основным законам в той же мере, как и их составляющие. Уравне- ние состояния здесь р, V, G, Рт, Т — параметры смеси; для смеси из п составляющих: Удельный вес смеси при 0° С и 760 мм рт. ст. m, о 22 4 ' где цт — средний, кажущийся молекулярный вес смеси (кажущийся потому, что это вели- чина чисто расчётная, упрощающая подсчёты, не связанная с химическим представлением о молекулярном весе): i i = п V, Газовая постоянная смеси где V i — приведённый объём /-го компонента, т. е. объём, который занимал бы /-и компо- нент, если бы при температуре смеси он имел давление смеси р, а не своё парциальное. G где G,- [кг] — вес *-го компонента; г _ '' т — Q Р. KI> где RI — газовая постоянная /-го компонента pjV = G;Ri Т — уравнение состояния /-го ком- понента смеси; pV{ = Gi RI Т — уравнение состояния /-го ком- понента, соответствующее при- ведённому состоянию его. Весовой состав смеси определяется весо- выми долями; весовая доля /-го компонента G ' Объёмный состав смеси определяется объёмными долями; объёмная доля /-го ком- понента у. 1 = п i = i Здесь V,- — приведённый объём /-го ком- понента. Формулы пересчёта из весового состава в объёмный и обратно: , - i~~~V^i i = 1 2 i - 1 Парциальные давления Pi = = r(.p. Теплоёмкости смесей могут нахо- диться по теплоёмкостям компонентов смеси либо по весовому составу её, либо по объём- ному. При заданных весовых геплоёмкостях кал С], с2,..., С{,..., сп——_ .., и весовых долях «,-. град компонентов #„ g* .... gi теплоёмкость смеси gn весовая ккал кг. град При заданных объёмных теплоёмкостях ккал Со,..., С;,..., сп — — - и объёмном состз- нм^-град ве смеси rlt г& ..., rif..., гп объёмная тепло- ёмкость смеси - ккал • J При заданных мольных теплоёмкостях ^ с1? р.,- с/, ном составе rj, r2, плоёмкость смеси i = 1 -- иобъём- моль-град /",-'•••' гл мольная те- ккал моль-град J' При переменных теплоёмкостях [с— f(t)] расчёты получаются громоздкими, более про- сто исходить из мольных теплоёмкостей и объёмного состава с последующим в случае
458 ТЕПЛОТА [РАЗД. I необходимости пересчётом на весовые и объ- ёмные теплоёмкости: ккал V-m [кг. град] 7 = ^тст) Г п 22,4 I Давление и температура газов после смешения. Смешение при V= const. Химически недействующие друг на друга газы до смешения имеют объёмы Vlt К2, . . . , Vn, веса G,, G?, . . ., Оп, при давлениях рь р%, . . ., рп и температурах ^, t2, . . . , tn; объём смеси ИЛИ Л .__ / = 1 ч Объёмный расход смеси в единицу времени при температуре Т и давлении р v, __ ' ^ Pivi — ~~~ 7\ •!• Р i = i ' i Если мольные теплоёмкости и давление газов во всех потоках одинаковы, то Температура смеси i—п 2_1 Т.. i=i T ; — или * = /i х" <" / = 1 Давление после смешения /=л / 1/ V^ TI Предпосылкой получения приведённых уравнений служит равенство внутренней энер- гии системы до и после смешения, вытека- ющее по первому началу из условия отсутствия теплообмена с окружающей средой и неиз- менности объёма до и после смешения, т. е. из условия отсутствия внешней работы. Смешение потоков газов. Потоки газов имеют расходы в единицу времени по весу Glf G& . . . , Gn, по объёму V:, УЗ, . • • • ^л» их давления и температуры plt Рч, • . , Рп> tv *а> • • • > tnl давление р после смешения не должно превышать да- вления того потока, у которого оно было наименьшим. Отсутствие при смешении тепло- обмена с окружающей средой и отдачи внеш- ней работы приводит поставленную задачу к условию (по уравнению первого начала для движущихся сред), что энтальпия системы остаётся неизменной. Температура после смешения т= I = п 2 i = 1 Соотношения между параметрами р, v, Т, », /, s и связь этих параметров с ср и cv для газов,, подчиняющихся уравнению pv = RT. Вводя в уравнения, приведённые на стр. 454, выражения соответственных частных производных, полученные из уравнения Кла- пейрона, связывающего р, v, Т, имеем: 1. Независимые переменные 7 и t/: dq = cv dГ -f- Ар dv [ккал/кг]; dT , . _. dv f к i ds = cv ~^4- AR — —— / v [кг-'- du = cv dT [ккал/кг]; №. -Ат(д?\ -AD -0 \dv)T~AI\dT)v И/?~и' что устанавливает независимость внутренней энергии от объёма, т. е. u=f(T) для газа, подчиняющегося уравнению pv = RT. 2. Независимые переменные Тир: ккал/кг; ккал dq — cpdT— Avdp Ct$ ^===- Cn~zr — -fii\—— ——————~~\— i Р Т р кг-град di=cpdT [ккал/кг]; di\ . . „ T-) = Av — AT др/т что устанавливает независимость энтальпии газа от давления, т. е. i= fi(T). 3. Независимые перемени ыерии: -}- j- vdp [ккал/кг] ; t\ dv . dpf ккал 1 dq = 4. Теплоёмкости: Из соотношения ср — cv = AR умножением на (л получаем : fl Ср —— (A Cv —
ГЛ. V) ГАЗЫ 459 что устанавливает постоянство разности мольных теплоёмкостей для различных газов и равенство её универсальной газовой посто- янной, выраженной в тепловых единицах. дср\ —^ ) =0 — независимость сю от давления; др]т р (-—} = 0— независимость с,, от объёма. dvjT v Отношение Пуассона, показатель адиабаты Ср AR k — -~ — 1-j- —; k = f(t) при повышении тем- пературы убывает как следствие увеличения теплоёмкости cv. Для двухатомных газов при температурах, близких к 0° С, принимают k — — 1,4, для газов многоатомных k меньше. Интегрирование приведённых уравнений может вестись либо в предположении, что c = f(t) (чаще всего эта функция принимает- ся линейной), либо в предположении постоян- ства теплоёмкости; последнее предположение принимают, во-первых, при малых интервалах температур, когда изменениями теплоёмкости можно практически пренебречь, во-вторых, в тех случаях, когда изменение теплоёмкости учитывается тем, что в расчёт вводят значе- ние средней теплоёмкости в рассматриваемом интервале. Интегрирование при постоянных теплоём- костях: pdv; Т v i = cv In -f- + AR In -~ I 2: ^ = ярG'8-Г1) +|-(^-7?) -Л t*vdp; Pi sz - s, -= ap In ~ + b (Г2 - 7\) - AR ln^- ! 3. *2-*i = «pln^- (Г2 — + ««1лтг PJ Приведённые уравнения отнесены к 1 кг газа; умножение обеих частей уравнений на ц относит их к 1 молю, умножение на G кг даёт уравнения для произвольного количества газа. „ частные виды процессов Изохорный процесс (фиг. 8 и 9) определяется условием v = const, dv = Q; соот- Р Я ношения параметров: у = — = const; для перс- хода из состояния / в 2 B1): 2- = vdp; р\ P2~T2 • p^T2 где Г2> flt Г'3< 7j. Уравнение первого начала принимает вид: dqv = du = cvdt; qv — И2 - «i = j cvdt = i ^2 л п \ P% • 5o — S, = CD In -^- — AR In — » y ' 1 Pi b-i^CpWv-TJ. _ ?г_ Г °у Г2 R J k J fl />1 ^2 — *i = Ср 1П -^-+ С„ 1П ^ • При переменных теплоёмкостях результат ^ ^, будет зависеть от вида функции c = f(t). При _Г 1 _ Г 1 линейных функциях cv = av-[-bTи ср — ар + ЬТ, — ct»>« 2 |сг"/п где ар — av — AR, имеем: о о } Если Гр дано, как (линейная функция!. v'2 ™ 'a , ~ «2 — «1 = \ ^ofif Т" = гГ Если cv дано, как «2 - "г = ар (Г3 - Т",) +
460 ТЕПЛОТА (РАЗД. Г Работа процесса /— \ pdv равна нулю »i (dv — 0); теплота, сообщаемая газу, идёт на увеличение его внутренней энергии, отвод теплоты осуществим за счёт уменьшения вну- тренней энергии тела. В диаграмме р — v процесс протекает ао прямой, параллельной оси ординат: / — 2 — подвод теплоты (/?2>Рр Т^>Т^)\ 1 — 2' — отвод. В диаграмме Т — s: dT . dsv — cv -: > т __ С - rfTT ] -iJv — \ ?v ~ — ci>im т\ T изохоры — логарифмики; /—2—подвод теплоты (tfsw>0); 1—2'—отвод теплоты от тела (dsv<^0). Площадь под изохорой в диаграмме Т—s выражает (с учётом масштабов) теплоту про- цесса <7f> равно как изменение внутренней энергии. Изобарный процесс (фиг. 10, 11) определяется условием р = const, dp - 0; соот- v R ношения параметров -j. = — = const, для пере- хода из состояния / в 2B'} -*- = ^г ; 7 — 2 — V2 li) расширение; /—2'— сжатие; 7-2>Г1, 7'2 < Тг. т t>= const. •1 — I i' < _ ^ j i > Фиг. 10. Фиг. И. Уравнение первого начала принимает вид: <7Р = «з - Mt + //> (tf2 - vi) = /a—/! =' под кривой процесса выражает работу; а —1— 2—b—а (с учётом масштабов)—работа процес са расширения, положительна (du >0). В диаграмме Г—s изобары—логарифмики более пологие, нежели изохоры. Площади под кривыми процессов /—2 и /—2' (т. е. площади m—I—2—n — m и /га — / — 2' — п' — т) выражают (с учётом масшта- бов) количества теплоты qp,\—2, Qp, \— %' и равные им изменения энтальпии Д/,— 2 и А/j—2- : площади под изохорами, проведёнными в пре- делах изменения температур в рассматриваемом процессе, т. е. площади п—2—3—k — п и т — 1—3'—k' — т, дают изменения внутренней энергии Д^— 2 и Д«,—2' ;работа процесса (в тепло- вых единицах А1р) на диаграмме определяется разностью площадей, выражающих теплоту процесса qp и изменение внутренней энергии. Знаки определяются так: теплота процесса др >0 при увеличении энтропии в процессе (s2 > S[), iiw и Д/ положительны при увеличе нии температуры (/2>7\)' работа положитель- на при ^2^> W|. Изотермический процесс (фиг. 12, 13) определяется условием Г — const, dT = Q; соотношения параметров р • v = const; при переходе из состояния / в 2 B'): Р\ Р2 /'1 Уравнение первого начала принимает вид dq-p = Лс?//- (для газа, подчиняющегося уравнению pv — RT при dT =-0, du = cv. dT = 0 и d/ = Cp-dT= 0); работа процесса /7 = f pdv =2,303 /?,»! lg ?1 = v V-i = 2,303 p^i lg -^- [KZMJKZ\, где /7^! = RT\ l т = 2,303/?! Ц lg r>? =2,303 PlVi lg %- [KZM] , T, \t 'i v/ E • да Если Гр где дано, как /@ В (линейная ' функция). Р 1с л и fy но, как /i ( ^0- /7 1 к i — (_//\ / • Теплота процесса <7у диаграмме /> — v изо: * Т \ |Ч^ —— i, —— i ——————— о '" 1/ ^ (? i) * Фиг. 12. = AIT, QT=ALT. -ермы — равнобокие 2> —— f —— ^ i ? п' /т? л Фиг. 13. Работа процесса 1Р=Р(Щ-^) = К(Г2- - T,) [KZM] . В диаграмме р — v процесс протекает по прямой, параллельной оси абсцисс, площадь гиперболы G—2—расширение,^'' v\\ 1—•?' — сжатие, v'2 < fj); площади а —1—2— b —а и а—1—2'—Ъ' — а выражают /7,1—2(>0) И 'Г.1-2'«0). В диаграмме Т — s площади m—1—2—п— mum —1—2' —п1 — m выражают теплоту
ГЛ. V] ГАЗЫ 461 процесса: g/-, 1—2(>0, так как//,9>0) и q-гл—ъ (<0, так как </s<0), и равные им работы, выраженные в тепловых единицах. Для построения изотермы в диаграмме p — v (фиг. 14) из начального состояния 1 про- водят параллельно осям прямые 1—А и /—Ь; их пересе- кают лучами из начала координат (о — т, о—7И], о— т%, . . . ) под про- извольными угла- __ ________ ми. Проводя через ~ v точки пересечения Ф1:г. и. лучей с прямыми 1— А и ]— В ли- нии, параллельные осям, получаем точки пе- ресечения 2, 3, . . , , принадлежащие изо- терме: p}vj — р%щ = . . . = const. Адиабатный процесс (фиг. 15, 16) определяется условием отсутствия теплооб- Фиг. 16. мена с окружающей средой как в элементар- ном, так и в конечном процессах dqA-=-0 и дА=0. Уравнение первого начала принимает вид: du = — AdlA; t* I —— CTI, т * ( t9 —— M I == —— f\l A . Приведённые соотношения параметров в адиабатном процессе имеют место при усло- вии, что теплоёмкости ср и cv не зависят от температуры. У реальных газов они пере- менны, переменно и k. Уравнение адиабаты при переменных теплоёмкостях см. ниже, стр. 462. Обычно расчёты ведут по приведён- ным соотношениям, но показатель k прини- мают равным среднему арифметическому зна- чению его между значениями при предельных температурах процесса. Для двухатомных га- зов при температурах, близких к 0° С, прини- мают k = 1,4, по Шюле в пределах 0—2000'' С А= 1,40 — 0,5- 10~4 t. В диаграмме р — v адиабата (pvk = const) протекает круче изотермы (?>>1); 7 — 2 — расширение; 1 — 2' — сжатие; а — 1 — 2 — b — а выражает работу расширения 1д так как и — работу сжатия 1А «О, так как do < 0). В диаграмме У — 5 адиабата — прямая, па- раллельная оси ординат, ds — 0 (так как dqA= 0 и dqA=T-ds, где Т ^?0); 1 — 2 — расширение (Г2< Т,); 1 — 2' — сжатие G2'>7"i). Проведением изохор (/ — 3 и 1 — 3') в пре- делах изменения температур в процессе полу- чают площади т — J — 3 — п — т и т — /-- 3' п! — т, выражающие изменение внутрен- ней энергии (Awj_., и А«}_2>) и равные им, но обратные по знаку работы в тепловых еди- ницах (А/А и Ai'A). При расширении при сжатии Сущность процесса заключается в получе- нии работы за счёт уменьшения внутренней энергии газа; наоборот, при сжатии затрачи- ваемая работа идёт на повышение внутренней энергии. Соотношения параметров (гр и cv приняты постоянными): т -г 1 _ 2 = conat; ft—1 ' Работа процесса: 1 ,»а/ II Т, \ I Построение адиабаты в координатах р — v (метод Брауера, фиг. 17) по заданной точке адиабаты (состоя- ние 1). Под про- извольным углом а 8 к оси абсцисс про- водят из начала координат луч СМ, под углом 3 к оси ординат луч ОВ; угол 3 определяют из уравнения: Фиг. 17. Проектируя точ- ку 1 на ось ординат, получают точку С; опуская из точки 1 перпендикуляр на ось абс- цисс и продолжая его до пересечения с лу- чом ОА, находят точку D. Из точек С и D проводят под углом 45° наклонные Сс и Dd к ординате и абсциссе, из с проводят горизон- таль, из d — вертикаль, пересечение которых даёт точку 2 адиабаты; для получения точки 3 аналогично используется точка 2 и т. д. Построение требует весьма тщательного выполнения, так как допущенная ошибка при дальнейшем построении увеличивается.
462 ТЕПЛОТА [РАЗД. 1 При линейной зависимости теплоёмкостей от температуры сг, — аг> -f- ЬТ, ср-=ар -\- ЬТ уравнение адиабаты: v р. -и -е = const. Если принять k — АО — «Г(поШюле), то урав- нение адиабаты примет вид: An—'1 — аТ = const; для двухатомных газов и их смесей в преде- лах 500 —2000° С АО =1,41, а = 0,50-10-4; для технических продуктов сгорания без из- бытка воздуха АО =-1,36, а;^0,55-10~4 . Политропный процесс — процесс, удовлетворяющий уравнению pvn = const, где под п подразумевают произвольное, но для дан- ного процесса постоянное число. Для идеального газа с постоянными теплоёмкостями ср и cv политропный процесс характеризуется тем, что распределение внешней теплоты между вну- тренней энергией и работой постоянно на всём протекании процесса; в этом случае, сохраняя этот признак постоянства распределения тепло- ты, уравнение pvn = const обобщает процессы р = const (п = 0), Г = const (п = 1), dq = Q и # = 0 (п — A), v = const (п = оо). Если Ср и cv рассматриваются как функции температуры, то определяющим признаком является лишь вид уравнения. Для подсчёта теплоты процесса помимо уравнения первого начала dq = du 4- Adl, q — — Uo — «i + At используется уравнение поли- тропы dq = c-dT. Теплоёмкость политропного , A.R n~k процесса с = cv + -,—— = <"?, ——— может Л-'l принимать любые положительные и отрица- тельные значения в зависимости от выбора п при данном /е, чем определяется зависимость теплоёмкости не только от природы тела, но и от процесса, в котором подводится теплота; теплота процесса г, т, q = cdT = cm -(Г2 — 7\). 7\ Т, Соотношения параметров те же, что и для адиабаты, но с заменой k на п\ p.vn — const; T-vn~l = const; т-р-- Работа процесса я - 1 ~n~ — const. п — \ п — 1 Протекание определённой политропы опреде- ляется её показателем п; характерные случаи даны на фиг. 18. flxtao CsCy ^""/7>/Г;0<С<С„ ————————————————V Фиг. 18. Методы определения показателя поли- тропы по данной кривой процесса в коорди- натах р — v. Первый. Предполагая, что процесс 1—2 удовлетворяет уравнению ptv " — p2v% , имеем: значения р и v можно брать прямо из диа- граммы без учёта масштабов (фиг. 19). Второй. Для политропы 1 — 2 vdp с J площ. а' —7 — 2—Ь' — а' площ. а4— 1 — 2 — b — а т. е. определение требует планиметрирования указанных площадей (фиг. 19). Третий. Показатель п политропы для точки У процесса равен частному от деления v на а (см. фиг. 20), т. е. п — —, где а — под касательная. Четвёртый. Из уравнения pvn = const следует, что Igp -f п lg v = const, т. е. в коор- динатах lg/>, lg t> политропа прямая, а значе- ние п равно тангенсу на- клона прямой. Таким об- igp разом для нахождения п необходим перенос про- цесса по точкам из p — v координат в координаты Igp — \gv и нахождение tga (фиг. 21). При расчётах важно влияние погрешности в определении показателя п [22]. При вычи- слении давлений и температур через показа- тель п относительная погрешность в опреде- лении их будет превышать относительную по- Фиг. 21.
ГЛ. V] ГАЗЫ 463 грешность в определении п примерно в 2 — 3 раза. При вычислении работы относительная по- грешность того же порядка, что и относитель- ная погрешность определения п. Особенно велика может быть относитель- ная погрешность при вычислении теплоты процесса, когда показатель политропы близок к показателю адиабаты; в этом случае она может превышать погрешность п во много раз. „ , dT ккал Приращение энтропии ds — с -=- ————=г • v • Т кг-град -s2 — Si = cm In —-; характер протекания процесса в диаграмме Т — s определяется зна- чением п; протекание процессов при п = оо, п — О, п = 1, п — k дано выше, при рассмо- трении процессов v = const, p =• const, Г — = const, dq = 0 и q = 0, которые могут рас- сматриваться как частные случаи политропы. Пример. На фиг. 22 /—2 — политропа при 1 < п < k, процесс расширения. Площадь под кривой процесса т — 1 — 2 — п — т определяет теплоту его, q > 0 (так как ds > 0); площадь т — 1—3—п' — т (пло- щадь под изохорой 1 — 3)—изменение внутрен- ней энергии Ди в про- цессе 1 — 2, Здесь Ди<0 (так как Г, < Т,). На основании уравне- ния q = (иа — iit) + Al, учитывая знаки, имеем: площадь п' — 3 — 7 — 2—Ti — n' выражает ра- боту А1>0 (процесс расширения). По кривой процесса i — 2 показатель п определяется как отношение приращений энтропии в изотермических процессах между изобарами крайних точек -процесса и изохорами тех же точек, т. е Циклы. В термодинамике цикл — замкну- тый круговой процесс, в результате которого тело, выйдя из своего исходного состояния, возвращается к нему. Процессы, представля- ющие отдельные участки цикла, осуществля- ются квазистатически, т. е. они могут быть отождествлены с непрерывным рядом сле- дующих друг за другом равновесных состоя- ний тела, сколь угодно близких между собою. При этих условиях как отдельные элементы цикла, так и цикл в целом обратимы. Последовательное повторение цикла про- извольно большое число раз приводит к не- прерывному действию машины, осуществля- ющей цикл. Вследствие цикличности про- цесса габариты машины определяются пре- дельными изменениями объёма рабочего тела при выполнении одного цикла. Осуществление цикла требует наличия тепловых источников, играющих роль теплоотдатчиков и теплопри- ёмников; экономика цикла машины двигателя определяется термодинамическим к. п. д. o. где Е QI — количества теплоты, получаемые от теплоотдатчиков; ? Q2 — количества тепло- ты, отдаваемые теплоприёмникам. Работа цикла Цикл Карно. Протекание цикла для газа, подчиняющегося уравнению pv = RT, дано на фиг. 23. Цикл составляется двумя изотермами: /—2— изотерма 'расширения, 3—4 — изотерма сжатия, и двумя адиабатами: 2—3— 0 адиабата расшире- ния, 4 — 1— адиа- бата сжатия. Осу- ществление цикла требует теплоот- датчика при тем- пературе Г], совпа- дающей с темпера- турой газа по изо- фиг 2з. терме /—2, и те- плоприёмника с температурой Т2, совпадающей с температурой изотермы 3—4. Соотношения параметров на отдельны! участках: по изотерме 1—2: по адиабате 2 — 3: Pi по изотерме 3—4: по адиабате 4—1: п /'4 А—1 Термодинамический к. п. д. т^ = 1 — -^- = Я\ Т* = 1 — -=г- не зависит, как показывает это м выражение, от природы рабочего тела и опре- Г2 деляется лишь отношением -~ — абсолют- .. '1 _, ных температур теплоприемника /2 и тепло- отдатчика 1\. Работа цикла: —— -г ) М / (\ ?2 V '/1 р — v пло- fTOTO 1—2— х Т — s пред- 1п * **1 ) 1п- Т ''} Т2 - [к к V*(K v\ f 4 ал/ к г]; гм]кг] — - у 3 3—4—1. Вкоорди] (фиг. 24) цикл пред ставлен прямоуголь- ~ ником 1-2-3-4-1, Фиг-?4' qi — площадью m — /—2 — п — т, <72 —площадью т —4 —3— п—т. А1—площадью 1—2—3—4—1;
464 ТЕПЛОТА 1РАЗД. 1 Цикл Отто (фиг. 25, 26) образуется двумя изохорами: с — z — с подводом теплоты <7i, b — а — с отнятием теплоты д%, и двумя адиабатами: z — b — адиабатой расширения, и — с — адиабатой сжатия. Теоретическая машина, осуществляющая этот цикл, принимается идеальной абстрак- цией, к которой могут приближаться дейст- Фиг. 25. Фиг. 26. вительные двигатели внутреннего сгорания низкого сжатия. Соотношения параметров на отдельных участках: по адиабате сжатия а — с: по изохоре с —z: Lz- = p-L = -r Тс Рс по адиабате z — b: по изохоре b — а: 'а ~Pa где е = — — степень сжатия: X = Pz- — сте- vc рс пень повышения давления. Термодинамический к. п. д. t\t = 1— -—— ? (при выводе теплоёмкость cv принята постоян- ной для всего цикла), q1 = cv(Tz—Тс}\ д2 = = с„(Ть-Та);А1 - cv(Tz~Tc-Tb + Та). На диаграмме 7—s: 0, представлено пло- щадью m — с — z — п — т, д2 — площадью п—а—b—п—т, А1—площадью а—с—z—b—a. Цикл Дизеля (фиг. 27, 28) образуется изобарой с — z с подводом теплоты qlt двумя Фиг. 27. адиабатами: а — с — адиабатой сжатия, z—b— адиабатой расширения, и изохорой b — ас отводом теплоты <?2. Теоретическая машина, осуществляющая этот цикл, принимается идеальной абстрак- цией, к которой могут приближаться действи- тельные двигатели внутреннего сгорания вы- сокого сжатия (компрессорные дизели). Соот- ношения параметров: по адиабате а — с: Рс. Ра по изобаре с — z; — Р. Pz — Рс'> по адиабате z — b: I*.- j Гь t по изохоре b — а: k-\ ft—i ?*- Pb ГЪ_ Pa k P , где е — степень сжатия; р—степень предвари- тельного расширения. Термодинамический к. п. д. 1 = ! _ _. Р: Л-е*~ Л I — /* / 7* __ Т* \ __р ( *7\ _ f* \ f\i — t р (-i z l el Lv I •• b — * a • На диаграмме T — sq^ представлено пло- щадью т — с — z —- п — т, д% — площадью т—а—Ь—п—т, Al—площадью а—с—z—b—a. Цикл Сабатэ (фиг. 29, 30) образуется процессами: а — с — адиабата сжатия, с—z'— Фиг. 29. изохора с подводом теплоты д^ ккал/кг, г'—z — изобара с подводом теплоты q'[ ккал/кг, z—b адиабата расширения, b — а — изохора с отводом тепла д% ккал'к?. Теоретическая машина, осуществляющая этот цикл, принимается идеальной абстрак- дией, к которой могут приближаться действи- тельные двигатели внутреннего сгорания вы- сокого сжатия с бескомпрессорной подачей топлива (бескомпрессорные дизели). Соотно- шения параметров: по адиабате а — с: k-\ Pc_ по изохоре с — г': Рг_ Рс
ГЛ. V] ГАЗЫ 465 по изобире z1 — z; •/,-=р, pz = Pz'> 1 z по адиабате z — b: т ''-1 A _ e _?*__-!. ^ P*' fi P' по изохоре b —• a: <?2 /7* \ = Ср (Tf ~ Та) = ср • Та ( г/- — 1 ) • \ ' а ' Термодинамический коэфициент полезного действия т I * J u \' T~ j V 'Я 7" термодинамический к. п. д. f! Х- р"——1 + /?/, (р-1)] to = cv(Tb- Га), Al = ^(ТУ - Ус- 7Й + 7-а) + + f о (Тг — 72')(при выводе теплоёмкости при- нимаются постоянными); к. п. д. цикла Сабатэ даёт к. п. д. цикла Отто при р — 1 и к. п. д. цикла Дизеля при Х= 1. На диаграмме T~s q± представлено площадью m — с — z' — п.1 — т, дл" — пло- щадью п' — г1 — z — n — л', <72 — площадью т — a — b — п— т. Циклы Гемфри (фиг. 31, 32) составляются сжатием по адиа- бате а — с, подво- г дом теплоты по изохоре с — z (фиг. 31) или по изобаре с - z (фиг. 32), расширением по адиабате z — / и отводом теплоты по изобаре / — а (фиг. 31 и 32). Если в цикле с ФИГ. 31. по изохоре (фиг. 31) — 5, то k — \ __ V. —— ? Т ~ подводом теплоты Vf- -.-= -L = CZ/ ( '2 '~ * C/i "-P(Tf-Ta); Если (фиг. 32) в р. цикле с подводом j c \ теплоты по изобаре vf = Г„ ( Т 30 Том 1, кн. I Фиг. 32. так как из сравнения адиабат а — с и z — f Tf Тг вытекает, что -J = ~- . 'а 'с Предложенные циклы принимаются иде- альной абстракцией, к которой приближаются двигатели внутреннего сгорания с продолжен- ным процессом расширения, как-то: газовые турбины, двигатели с непосредственным воз- действием давления газов на столб воды (на- пример насосы типа Гемфри). Идеальный компрессор (фиг. 33) — ком- прессор без вредного пространства; рассмо- е ' е' е" Фиг. 33. трение потерь действительной машины (тре- ние, гидродинамические и другие потери) исключено: всасывание, наполнение рабочей полости (я — Ь); сжатие по изотерме b — с или по политропе b — с', или по адиабате b — с"; выталкивание, удаление сжатого газа с — d (или с' — «', или с" — d). Площадь под кривой процесса сжатия (т — b — с — е — т или т — b -с' — е' — т, или т — b — с" — е" — т) выражает абсо- лютную работу процесса сжатия за один цикл (работа, затраченная в компрессоре только на одно сжатие газа) 1С -- pdv; t7 площадь, огра- ниченная контуром цикла (а — b — с — d — а или а — b — с' — d—а, или а — b — с" — d—а), выражает работу компрессора за один цикл (т. е. сумму работ всасывания, сжатия и выталкивания) — /; соотношение между этими работами: 1 = п-1сж. Из фиг. 33 следует, что работа цикла бу- дет минимальной при изотермическом сжатии. Значения показателя п: а) по изотерме л= 1; б) для двухатомных газов при небольших пределах сжатия по адиабате п — k = 1,4; в) по политропе 1<[/г<^/г, порядка 1,18 — 1,2. Значение л лимитируется возможностью от- вода теплоты к воде, охлаждающей стенки цилиндра (условиями теплопередачи):
466 ТЕПЛОТА [РАЗД. I я = I- Um, = 2,303 pb-vb Ig ?*- = 2,303 Я Г» !g -f* ' <-. Л <T «. ^полump р п _ П IT-~\ n — l __Tc-_ Tb ft — i n — l РЪ лм~ W На диаграмме Г — 5 (фиг. 34) процессы сжатия представлены изотермой Ь — с, поли- тропой 'о — с', адиабатой Ь с". Для анализа условий работы компрессора по диаграмме Т — 5 используется уравнение первого начала в форме rtq — di— Avdp или • q -. (/2 —. i) -\- A — w//7, удобной для опре- \' 2 деления работы цикла Al-~ А \ —yrf/?, и урав- 1 нения dq = da 4- Apdv и # — (u2 —- MJ) 4- 4- Л \ prfw для нахождения работы процесса сжатия А1СЖ— А \ pdv. Применение их приводит к заключениям: для изотерми- ческого сжатия (du = 0, di = 0) pa бота процесса сжа- тия в тепловых единицах А1СЖ> равная работе цик- ла (л = 1) А1изотр, представлена пло- щадью т —Ь—с— т" — т; для по- литроп и ч е с к о го сжатия работа процесса А1СЖ политр — пло- щадью rn b — с' — Ь' —// — т; работа цикла А1поАптр— площадью т — Ъ — с'—с — т"—т; для адиабатического сжатия (dq — 0, д — 0) работа процесса сжатия А1СЖ адиаб пРед" ставлена площадью т — с" — Ь" — р" -- т; работа цикла А1адиаб — площадью /и — с" — с -- я<" — т. Во всех случаях на диаграмме Т—5 теплота (q), отводимая в воду, охлаждающую стенки цилиндра компрессора, представлена площадью иод кривой процесса сжатия (для изотермы ----- т — li _- с — т" - - т, для политропы — т — Ь —с' — т' -— /я, для адиабаты q = 0); для изотермы А, 2'303 "" л __ ^ / —-— А ' —— _______ Ч — - '*сж. изотр ' tisomp ~~" 427 2,303 О.г ,_Р4 . для политропы fl = с (Гс< - г») = cv П-=~ (Тс' - ТЬ). п — i Площадь под изобарой, проходящей в гра- ницах изменения температур в процессе (для политропы — под ее', для адиабаты—под ее"), даёт приращение энтальпии газа при сжатии. Площади под изохорами, ограниченными теми же температурами (для политропы—под Ь'с', для адиабаты — под Ь"с"), дают изменения внутренней энергии. Стремление сни- зить работу цикла и значительное повыше- ние температуры при политропном сжатии (а изотермическое практически не 'до- стигается) вызывает переход к многосту- ФИГ, 35. пен ч атом у сжатию в компрессоре с про- межуточным охлаждением газа при переходе из одной ступени в последующую. ^ Многоступенчатый идеальный компрес- сор (фиг. 35' 36). На фиг. 35 работа первой ступени /j ст представлена площадью а — Ь — с — d—я, второй ступени 1ц<ст — площадью и v = __ Рь " Рь d—Ь'—с'—d'—d\ если у = Рь" = - , — .... где />,. -давление начала сжатия Рь :) 1-й ступени, рь — давление конца сжатия г-й ступени (z—число ступеней), т. е. во всех tn' к' т -к Фиг. 36. ступенях отношение давления конца сжатия к давлению начала его делается одинаковым. У>Г равным 1/ -----, и температуры начала сжатия (т. е. в точках Ь, Ь\ Ь",,..) во всех ступенях одинаковы (Ть), то при одинаковом п во всех ступенях работа каждой ступени:
ГАЗЫ 467 cm ~ *H, cm. ~~ Mil, cm' n — i /?r. (l-/-) KZMJKZ. ~ n-l После каждой ступени газ, нагревшийся за счёт политропного сжатия с повышением давления в у раз до температуры Тс = и — 1 — Ть-у п , поступает в холодильник, где его температура снижается до первоначальной Ть\ процесс охлаждения осуществляется при неиз- менном давлении, что вызывает уменьшение объёма, пропорциональное падению абсолютной *ь' *>ь" Ть температуры — vr vc' условиях работа компрессора 1'с при этих = ~''1, С/И V кгм/кг. На диаграмме '/' — s площадью под кривой b—с — b' представлена работа первой сту- пени, под кривой Ь' — с' —Ь" — второй,...; площадью под кривой b —с — теплота, отдаваемая газом в охлаждающую воду первой ступени, под кривой Ь' — с' — то же второй ступени; Л — b — с — т — k = k' — b' — с' — т' — /г' = .... п -— ? . „ _. -— /• ___ / / _ /. — v п ..— \ ^ с *•• площадью под изобарой Ь'—с — теплота, отдаваемая газом в охлаждающую воду пер- вого промежуточного холодильника ср(Тс — — Ть) к:хал/кг', под изобарой Ь"—с' —то же вто- рого промежуточного холодильника; m — с — Ь' — k' — m — m' — с' — b" — k" — m' — ... Реальные газы Закон Бойля-Мариотта. Для идеального газа pv = const, т. е. в диаграмме pv -р это будут прямые, параллельные оси р; каждая прямая согласно уравнению Клапейрона pv = = RT отвечает определённой температуре. Табл. 40 даёт, по опытам Амага, значения pv для О2, N2, CO2, Н2 при 0° С при изменении давления от 1 до 2500 am. Таблица 40 Значения pv для некоторых газов при 0° С по опытам Амага [6] ! Давление ! в am \ х 1ОО 200 5оо ! , looo I 25°° pv кислорода J ОООО 0,9265 0,914° 1Д57° 1,7360 3,3238 pv азота I.OOOO 0,9910 i .0390 1,3900 2,0700 3,9200 pv угле- кислоты I.OOOO О.2О2 0.385 O.Sgi 1.656 ~ pv водорода -ООЭО ,о6оо ,138° .3565 .7^5° 2,fc95o Только поведение геляя при 0° С и изме- нении р от 1 до 850 am близко к поведению идеального газа, однако отклонения наблю- даются и здесь. При 0°С только водород, гелий, неон не обнаруживают минимума произведения pv с изменением р; другие газы при более низких давлениях сжимаются силь- нее, а при более высоких давлениях слабее, нежели идеальные газы. Фиг. 37 даёт характер изменения произ- ведений pv для воздуха. Пунктирная кривая на диаграмме проведена через минимумы зна- чений pv при разных температурах. Верхняя ветвь этой кривой пе- ресекает ось ординат в точке а, определяю- щей температуру'Бой- ля для газа (для воз- духа 54° С), при ко- торой строго соблю- дается закон pv — = const, и изотерма, начинающаяся в этой точке, на некотором протяжении будет пря- мой, параллельной оси абсцисс; изотермы, на- чинающиеся выше Ю 30 50 70 90 ПОР Фиг. 37. точки а, не проходят через минимум. Закон Гей-Люссака. Для идеального газа в уравнениях v = t>0(l + аО и Р = />оО + аО коэфициент теплового расширения и терми- ческий коэфициент давления совпадают и не зависят ни от t ни от р; у реальных газов эти коэфпциенты близки, но не равны между собою и зависят от р и t (см. „Общие те- пловые свойства тел"}. Уравнение состояния. Отклонения от основных законов идеального газа и возмож- ность сжижения реальных газов обнаружи- вают чрезвычайно сложную природу реаль- ного газа. Классической попыткой охватить уравнением состояния свойства реального газа является уравнение Ван-дер Ваальса (отнесено к молю газа): -b) = RT. A) Здесь b называют кообъёмом; если эффек- тивный радиус молекул г, N — число Аво- 4 гадро, то b = k_ • -g- пг3Л/, и по Ван-дер- Ваальсу k = 4 при шарообразной форме мо- лекулы; при отличной форме k примет дру- гое значение. Теоретически при любом давлении газ не может занимать объёма, меньшего Ь, Таким образом b служит поправкой к уравнению Клапейрона, связанной с собственным объ- ёмом молекул. Вторая поправка —^ к уравнению Клапей- рона учитывает внутреннее давление газа, являющееся следствием взаимного притяже- ния молекул. Уравнение Ван-дер-Ваальса является уравнением кривой 4-го порядка; оно» является кубическим уравнением относительное и, как таковое, имеет для изотерм при данном р или три действительных корня, или два мнимых и один действительный. Для изотерм выше критической изобара пересекает изотерму только один раз (дейст- вительный корень, два других мнимые); изо- термы ниже критической должны пересе- каться изобарами 3 раза (три вещественных корня, см. фиг.38): наименьший объём (точка с)
468 ТЕПЛОТА [РАЗД,! отвечает жидкости, наибольший — объём су- хого насыщенного пара (точка Ъ), средний (точ- ка с) — нереализуемое, лабильное состояние. Участки изотерм am и Ьп полуустойчи- вые метастабильные состояния перегретой воды и пере- охлаждённого пара, участок тп — состояния неустойчивые, лабильные. Прямая а—Ь, отвечающая устойчивому равновесию v жидкости с ее паром, по пра- вилу Максвелла определяется равенством площадей а — т — с и с — п — Ь, ибо работа изотермического цикла а — т — с — п— Ь — а должна быть равна нулю. При v = Ь р — ос, т, е. асимптота кривой Ван-дер-Ваальса параллельна оси р и отстоит от неё на величину Ь; когда v = сю, то р = О, т. е. вторая асимптота ось v; для опреде- ления пересечения изотермами оси v следует принять р = 0, что даёт RT а ^ = °. откуда Точка пересечения будет действительной, если я2>4а?;/?Г, и при Т < -щ> изотермы перейдут в область отрицательных давлений (для этилового спирта осуществлены до—17 am, для воды и этилового эфира до — 36 am). При WR кРнвая касается оси абсцисс. Ма- ксимумы и минимумы на изотермах Ван дер- dv \ -fc)t= 0, что Ваальса находятся из условия даёт av~ lab B) этим уравнением определится кривая, про- ходящая через максимумы . и минимумы, а максимум её, т. е. критическая точка, опре- деляется условием Gab — lav — ________ __ f\ /ОЧ /, - о4———— -°- C) Совместное решение уравнений A), B), C) с отнесением их к критической точке позволяет связать параметры критического состояния с константами а, Ь, Л- и, обратно: о а = Критические параметры и константы а и Ь, вычисленные по ним, приведены в табл. 41 и 42. Таблица 41 Термические свойства газов [6] Газ Не Но Ne Na СО Аг о, NO CH4 Кг С2Н4 Хе С0„ NaO С2Н8 С2Н2 С3Н6 с3на СГ2 NH3 N02 СН3ОН свн„ С2Н,ОН н;о Воздух *k в °с — 267,8 —239,9 — 228,7 —147.1 —139 —122,4 — и8,8 -9б - 82,9 — 6а,5 + 9-5 + i6,6 + 3i>35 + 36.5 + 34,5 + 35-9 + 95,6 + 102,0 + 144 + 132,4 + 153,2 + 240,0 +288,5 : + 243-3 ! +374 —140,7 1 Pk в am 2,26 12,8 27,8 33-5 34,6 48,0 64' 45.6 54-3 52,4 58,2 71,2 5°>о 61,6 45 48,5 76,1 115,8 loo 78,50 47,89 62,96 217,5 38.4 | _ 1 в г\с м" 0,о66 0,031 0,048 oj" 0,509 0,4299 0.162 — 0,22 1Д55 0,449 о,454 — — — — 0-573 0,236 0,524 0,2722 0,3045 0.2755 — 0-35 k PkVk ЗД84 3,28 — 3,42 3,54 3,28 3,346 3,46 — — 3,62 3-49 3-65 — — — — 3-63 — 4,559! 3,755 4,115! 4,458; || ig? •ь. С S, -268,88 —252,74 -245,9 -195.8 -I9L47 -185,7 -182,95 —150,2 — 161.4 — 1s!1 7 — 103,9 — 109,1 - /8-5 - 89,2 - 83.0 — 44 — — 33-4 + 22,0 — — — — j K}2,0 - 194 4 i^ to'" га к c я — 272,2 — 25Q. I — 248,7 — aoq Q — 204 09 —189,2 —218,4 —167 -183.0 —169 —169,4 — 140,0 — 56.4 — 1~2, 1 — 81,8 - 47,7 — — 77-9 — 10 — — — — — Таблица 42 Значения постоянных я и и в уравнении Ван-дер- Ваальса, вычисленные из критических данных г — Вещества НО Cf)H5F СН3СОСН3 С1, со. Аг 03 Н2 Не Tk 647 559,6 505,8 304' i 155-6 154-2 126,0 33,i8 5,16 °k в am 217,5 44,62 52,2 93,5 73,о 52,9 50,8 33,5 12,80 2.26 * Зо,55 128,5 99-4 46,0 42,75 30,2 31.18 39,6 26,70 23,42 а 4-47 о' 19,98 о'1 13,92 ofi 5,34 о" 3,6og о1' 1,303 о" 1,332 о" 1,345 о" 0,244 °в 0.03253 о" Приведённые параметры; соответствен- ные состояния. Если за единицу объёма ве- щества принять объём в критическом состо- янии, за единицу давления — критическое давление, за градус индивидуальной темпе- ратурной шкалы — критическую температуру, то V, р, Т некоторого состояния будут выра- жены долями критических величин: Р Т Параметры ср, тт, % называют приведёнными объёмом, давлением, температурой. Два ве- щества, определяемые одинаковыми значени- ями приведённых параметров, находятся в соответственных состояниях, они одинаково отклоняются от своих критических состояний. Приведённое уравнение состояния Ваи- дер-Ваальса, общее для всех веществ в газо- образном, парообразном и жидком состояниях, получается из обычного уравнения Ван-дер-
гл. ВОДЯНОЙ ПАР 469 Ьаальса, если в нём обычные параметры и ко.чстанты выразить через приведённые: Считая для узких пределов температур г не зависящей от температуры, имеем Уравнении Ван-дер-Ваальса хорошо отра- жают в ряде случаев качественную сторону изменений состояний реального газа, но не дают достаточно точной количественной оценки их. ВОДЯНОЙ ПАР Уравнение состояния; параметры. В при- водимых ниже обозначениях индекс (') отнесён к состоянию жидкости при температуре кипе- ния, отвечающей давлению р, а индекс (") — к состоянию сухого насыщенного пара. v', v" [м3/кг]— удельные объёмы жидкости и С) хого насыщенного пара; х~ степень сухости (паросодержание), количество сухого пара в единице A кг) влажного пара; vx [м^^кг]— удель- ный объём влажного пара; q [ккал/кг] — теплота жидкости; г [ккал 1кг] — теплота паро- образования (скрытая); и', V, s1 и и", Г, л" — внутренняя энергия [ккал/кг], энтальпия [ккал/кг], энтропия [ккал/'кг • град] жидкости при температуре кипения, отвечающей дан- ному давлению р и сухого насыщенного пара; Р [ккал!кг\ — внутренняя теплота парообразо- вания, ? — и" — и'; <1> [ккал/кг] зования, внешняя теплота парообра- , ф = Ар (v" — v'); 1 In Аналогичные допущения делаются по от- ношению к уравнению Клазиуса-Клапейрона и для процесса перехода из твёрдого состояния в пар — сублимации. Более правильное решение о зависимости давления насыщенных паров жидкостей (твёр- дых веществ) от температуры требует учёта функциональной зависимости от температуры для скрытой теплоты парообразования (субли- мации). Насыщенный пар, не содержащий капелек жидкости во взвешенном состоянии, называют сухим насыщенным; содержащий капельки жид- кости — влажным. Влажность пара характери- зуется степенью сухости (паросодержанием). Для влажного пара: объём влажного пара [м^/кг]: v" -х, полная теплота влажного пара ^х = Ч + гх; энтальпия влажного пара ix = V + гх; внутренняя энергия влажного п-ара X [ккал/кг\ — полная теплота пара, X = q + г. Насыщенный пар находится в равновесии с жидкой фазой. Давление его — функция температуры и кривизны поверхности раздела между паром и жидкой фазой, а для раство- ров ещё и функция концентрации растворён- ного вещества. Уравнение Клаузиуса-Клапейрона (см. стр, 455) для процесса парообразования при- нимает вид dp __ ___ г__ f df '~~ лТ(г/7/~-^0 "' при пользовании уравнением в узких пределах dp температур обычно производную -.,-;, прибли- жённо заменяют отношением т f. При достаточном удалении от критического состояния возможно пренебречь объёмом жидкости, что даёт если при тех лее условиях допустить, что пар подчиняется уравнению p-v" = то AR Р а т. энтропия влажного пара где Т — температура кипения (по абсолютной шкале). Пар, температура которого выше темпера- туры насыщенного пара, обладающего тем же давлением, называют перегретым (ненасыщен- ным). Для перегретого пара предложено много уравнений состояния. Уравнение Тумлирца-Линде A899 — 1905гг.): RT 0,016 часто приводится в литературе, но не может использоваться как расчётное, так как по- правка к объёму в сравнении с идеальным газом принята постоянной, не зависящей ни от давления, ни от температуры; уравнение Каллендара-Молье A901— 1906 гг.): РТ i, = dl _|_ о,001 — 0,075 Р уравнение Молье A925 г.): RT 2 (_TLY°/« \100 Т ,00
470 ТЕПЛОТА (РАЗД.1 уравнент RT v — — — P s Молье (Н 1,45 / _T_W I 100/ Ш r.) 58 106/ т уз,5 P- V 100 ) приращение энтропии в процессе перегрева тя- (sn- s)p J Ср т [А.2.г;;дд]. т Уравнениями Молье пользовались раньше для составления таблиц для пара, теперь они уже устарели. Современные уравнения весьма сложны. В таблице (см. ниже) перегретого пара по Коху для вычисления объёма при- менена формула: где R = 47,06 - кг град ' А = 0,9172М'/сг; В = 1,3088- 10~* с = 4,379.107 в приведённых выражениях под- строчны и ин- декс п опреде- ляет состояние перегретого пара; 7° — абсолютная температура насы- щенного пара того же давления. Изменения вну- тренней энергии в процессеперегрева if v") (itt- 200 По указаниям автора, значения, подсчитан- ные из этого уравнения, лежат в пределах допусков скелетных (см. ниже) таблиц. Теплота перегрева Фиг. 39 <7« я — По = Теплоёмкость перегретого пара, функция давления и температуры, аналитически выражается сложными зависи- мостями и проще использование табличных данных или графиков (см. табл. 43, 44, Т фиг. 39) Таблица 43 ,, ., ' "икал Удельная теплоемкость перегретого водяного пара в —————^ r r кг • град (IT [ккал/кг]; Давление ?l _ 5 " 10 20 30 40 5° 60 70 80 90 too no I2O 180 0,606 " 200 о,5бз 220 о,54о о,б99 240 о,528 о.бао 0,813 260 0,521 0,501 0,703 0,878 280 о,51б о,57° 0,644 0,751 0,901 I.H5 300 о,514 о,55б о,6ю o,68i 0.774 0,897 1.060 1.294 1686 Темпе 320 0,512 0,548 0,589 0,640 0,703 0,781 0,878 1,ООО 1,161 1,396 1.791 ратур; 340 0,511 0,542 0,575 0,614 0,660 0,713 0-777 о,854 о,955 1.058 1,205 i,4i6 1 в СС 360 0,5" о,538 о,5б6 о,597 0,632 0,672 0,717 0,769 0,829 o,8*j8 0,979 1,077 380 o!s35 о,559 0,586 0,614 0,645 0,679 0,717 0,759 0,806 0,859 1,919 400 0,513 0,533 о,555 о,577 0,601 0,626 0,653 0,683 0,714 о,749 0,787 0,828 420 0,513 0,532 0,571 o,59i 0,613 0,635 0^684 0,711 0,739 0,770 440 o,5i5 0,532 о,547 0,566 0,584 0,603 0,622 0,642 0,662 0,684 0,707 o,73i 460 0,516 0,531 0,547 0,563 0,579 о,595 0,611 0,629 0,646 0,664 0,683 0,703 480 0,518 0,532 0,546 0,560 0,574 0,589 0,604 0,619 0,634 0,650 0,666 o,68a 500 0,520 o,533 o,545 o,558 0,571 0,584 o,597 o,6n 0,624 0,638 0,652 0,667 Таблица 44 „ _ ккал Средняя удельная теплоемкость перегретого водяного пара в —-—т^Гд" > вычисленная от температуры насыщения кг • грае Давление в кг/см? 1 10 2о Зо 4о 5о 6о 70 8о 9о 100 но 130 180 0,617 200 0,583 220 0,567 0,722 240 0,556 0,676 0,833 260 о,548 0,650 о,774 0,918 280 0.542 0,629 о,733 0,856 о,977 i,i6i 300 0,538 0,614 0,700 0,796 о,9°5 1,031 1,173 1,377 Темп 320 о,534 о.боз 0,677 0-757 0,846 о,944 1,056 i,i88 1,349 1,568 i,9oi ератур 340 0,531 о.594 о,66о 0,728 о,8оа о,883 о,9?2 i.oog 1,187 1,317 i,510 1,754 а в °С ЗЗД oOiJ 0,529 0,586 0-645 0.706 0,771 0,839 0,912 0,904 1,082 1,190 i,3« М65 380 0,52? 0,580 о,6з4 о,689 е- 745 о,8о5 0,867 о,935 1,оо8 1,092 1,186 1,302 400 0,526 о,575 0,625 0,674 о,725 о,777 0,833 о.вдо о,952 1,О21 1,оо8 1,187 420 в-525 •-57I o,6i7 0,663 0,709 о,75б 0,804 0,855 0,909 0,968 1,034 1,106 440 0,524 0,568 0,611 0,653 0,695 о,738 0,782 0,827 0,875 0,926 0,983 1-045 460 0,523 0,565 0,605 0.644 0,683 0,723 0,763 0,834 0,847 0,893 0,943 о,997 480 0523 0,562 0,600 0,637 0,674 0,710 0,747 0,785 0,824 0,865 0,910 0,958 500 0,523 0,560 0,596 0,631 0.665 0,699 о-733 0,768 0,804 0.842 0,883 0,926
ГЛ. V] ВОДЯНОЙ ПАР 471 Работы конференций по паровым таблицам (Лондон—1929 г., Берлин —1930г., Нью-Йорк — 1934 г.) дали скелетные таблицы для восьми температур с интервалами в 50°; этим опреде- лены наиболее вероятные значения основных величин и возможные отклонения их. Приводи- мые табл.45, 46, 47 даныопо Коху [31], согласо- ваны с указаниями Нью-Йоркской конференции (до этого были распространены таблицы Кно- блауха, Райша, Хаузена и Коха—1932 г.).* Насыщенный водяной пар Таблица 45** р в кг/см3 0,ОЮ 0,015 О,020 О:О25 0,030 0,040 0,050 о.обо о,о8о 0,10 0, 12 ОД5 О,2О , °>25 о.зо о,35*** 0,40 °-45 °>5° о,6о 0,70 о,8о о,до 1,0 i,i 1,2 1,3 1,4 1.5 1,6 1.7 1,8 2,0 2,2 2,4 2.6 2,8 3,° 3-2 31 3.6 3.8 4,о 4-5 5,° 5,5**** 6 7 8 9 ю и 2 3 4 5 6 7 8. 9V / в СС б.боЯ 12-737 17,204 20,776 23-77- 28,641 32-55 35,82 41, i6 45-45 40.06 53,6о 59,67 64,56 68.68 72,24 75-42 ?8.27 8о.8б 85-45 89-45 02,90 Q6.T8 99-09 101,76 104,25 106,56 108.74 ио,79 Ц2,73 ,57 иб.33 119,62 122,65 125,46 128,о8 130.55 132,88 135,о8 Г37-18 !39-18 141,09 142,93 147-20 i5i.li 154,71 158,08 164,17 169,61 174-53 179>°4 183,20 187,08 190,71 '94,13 197,36 200,43 203,35 206,14 2o8,8i —————— _._ v' в лР/'кг o.ooioooi 0,0010007 0,0010013 0,ОО1ОО20 O.OOIOO2/ 0,0010041 о,оо1оо53 0,0010064 0,0010084 О,ООТО1О1 о.ооюиб о,оою137 0,0010170 0,0010196 O.OOIO22I 0,0010242 о.ооюабт 0,0010270 О,ОО1О20б 0,0010326 о,ооюз55 0,0010381 0,0010405 0,0010428 о,оою449 0,0010468 0,0010487 0,0010504 0.0010521 о,оою537 О.ООЮ553 0,0010569 0,0010509 0,0010628 О.ООТО&54 0,0010678 0,0010701 0,0010725 о,оою747 0,0010769 o,oojo790 0,0010809 0,0010828 0,0010875 0,0010918 o,ooiop6o 0,0010999 0,0011072 0,0011140 0,0011203 О,ООИ2б2 0,0011318 о,оои373 0,0011425 0,0011476 0,0011524 0,0011571 O,OOIl6lQ 0,0011663 0.0011707 ~ ~— — v" в лг*1кг I3L7 89,64 68,27 55-28 46,53 35-46 28,73 24.19 18.45 Ч. 95 12,6о 10,21 7-795 6,322 5-328 4.615 4,009 3-643 3-301 2,783 2,409 2,125 1,904 1-725 1-578 1-455 1-35° '•259 i.iSo 1,111 1,050 0,9952 0.9016 0.8246 0,7601 0,7052 0,6578 0,6166 0,5804 о,548з 0,5196 0-4939 0,4706 0.4213 0,3816 0.3489 0,3213 0,2778 0.2448 0,2189 0,1981 о;18о8 0,1664 0,1541 о-Н35 ОД343 0,12б2 0,1190 0,1126 o,io68 • т" ' в кг/.и3 о,оо7595 о.ошб 0.01465 0.01809 0,02149 0,02820 0,03481 0,04134 0,05421 о.оббШ 0,07938 о,о979т 0,1283 0,1582 0,1877 o,2i6o 0,2458 0,2745 0,3029 0-3594 0.4152 0.4705 0-5253 о.5797 0,6337 0,6875 0,741° 0.7942 0.8472 0,8099 о,9524 1,005 1,109 1,213 i-З 1,410 1.520 1,622 i -723 1,824 т>925 2.025 2,125 2,374 2,621 2.86, 3,113 З.боо 4,о85 4,568 5-049 5,53° 6,010 6.488 6.967 7-446 7-9^5 8,405 8,886 о.366 »' в ккал\кг 6,73 12,78 17.24 зо,8о 23,79 28,6.5 32,55 35-8i 41-Н 45-41 49-01 53-54 59,6: 64,4-Р 68,61 72.18 75-36 78.22 8o,8i 85,41 89,43 92,99 96.19 99,12 101,81 104,32 106,66 108,85 IIO.Q2 II2,8g 114,7° Il6,54 119,8/ I22.O 125,8 128,5 I31,0 133-4 135-6 137,8 139-8 141,8 143,6 148,0 I52.I 155.8 159,3 165,6 171,3 1/6.4 181,2 185,6 189,7 193,5 I97>1 200,6 203,9 207,1 2IO,I 213,0 i" в ккпл'кг 6oo,i 602.8 604.8 606,4 607,7 600,8 6ii.5 612.9 615.2 617,0 618.5 620,5 623,1 625,1 626,8 628,2 629,5 630.6 631,6 633.4 634-9 636,2 637,4 638.5 639,4 640,3 641,2 642,0 642,8 043,5 644,1 644.7 645,8 646,8 647,8 648,7 649-5 650,3 650,9 651,6 652,2 652,8 653.4 °54 7 655,8 656,9 657-8 659-4 660,8 662,0 663,0 663,9 664,7 665,4 666,0 666,6 667,1 667,5 667,9 668,2 r в ккал\кг 59S.4 59o,o ч87,6 585-6 <*},9 S8i,i 578.9 577.1 574,1 5/1.6 569-5 567,0 563,5 560.6 558.2 55б,о 554-1 552,4 5?0,8 548,0 545,5 543-2 541,2 539-4 537-6 53б,о 534,5 533- 1 53 т- о 530,6 529-3 528,2 525.9 - 523-9 522,0 520,2 518,5 5i6,9 515,3 513-8 512-4 5ii,o 5°9-8 5°6,7 5°3-7 5°1,1 498.5 4Р3.8 489,5 485,6 481,8 478,3 475-° 471-9 468,9 466,0 463,2 460,4 457-8 455,2 s' ккал кг . град j 0,0243 0,0457 0,0612 0,0735 0,0836 0,0998 0,1126 0,1232 0,1402 0-1538 0,1650 0,1790 0,1974 0,2120 0,2241 0,2346 0,2437 0.2518 0.2592 0,2721 0,2832 0,293° 0,3018 0,3096 0,31^8 0,3235 0-3297 Q-3354 0,3408 0,3459 о,Э5°8 0-3554 0,3638 o,37i5 0,3786 0,3853 o,39T4 0-3973 0,4028 0,4081 0,413° 0,4176 0,4221 0,4326 0,4422 о,45ю o,459i 0,4737 0,4865 0,4980 0,5085 0,5180 0,5269 о,5352 0-543° о,55оЗ о,5572 0,5638- 0,5701 0,5761 s" ккал в —— • кг . град 2,1447 2,100б 2,0847 2-°б55 2,0499 2.0253 2,0064 i ,99о8 i .9064 i ,947s 1.9326 1,914° 1,8903 1,8718 1,8567 1,8444 1,8334 1,8237 1,8150 1,8001 1,7874 1,7767 1,7673 1,7587 1.75Ю 1,7440 !-7375 L73I5 1,7260 1,7209 1,7161 1-7115 1,7029 1,6052 1,6884 1,6819 ' г-б759 16703 1,6650 i,66oi i,6557 1,6514 1-6474 1,6380 1,6297 1,6220 1.6151 1,6029 1.5922 1-5827 1-5740 1,5661 1-5592 1.5526 1,54б4 1,5406 1.5351 i,53oo 1.5251 1,5205 * Таблицы Вукалович М. П., Термодинамические свойства воздушного пара, Госэнергоиздат, М.-Л. 1946, не могли быть использованы, так как вышли в свет после сдачи данного тома в набор. ** По К о х у [31]. *** Эта строчка получена интерполяцией между 0,34 и 0,36 кг/см'. •*** Эта строчка получена интерполяцией между 5,4 и 5,6 кг!см*.
472 ТЕПЛОТА [РАЗД. I Продолжение табл. 45 р в кг/см* ——— —— зо 21 22 2.3 24 25 ?б 27 28 29 Зо 32 34 36 38 4о 42 44 46 48 5о 55 6о 65 70 75 8о 85 00 95 ТОО но 120 130 140 150 тбо 170 18о 190 200 210 22О В °С 2н,з8 213,85 2l6,23 218,53 220,75 222,90 224-99 227,01 228,98 230,89 232,76 236,35 239-77 243,04 246,17 249, '8 252,07 =54-87 257-56 200, 17 262,70 268,60 274,29 279-54 284,48 289,17 293-62 297,80 301,92 3°5-8о 3°9-53 3*6,58 323,15 329-30 335-09 340-5* 345,74 35°-6б 355-35 359-82 364,08 збвдб 372Д V1 в ма/кг O.OOII751 о,ооп794 о,оотт8з4 0,0011874 0,0011914 o.ooi 1952 0,0011991 0,0012029 О,0012о?8 0,0012106 0,0012142 0,0012214 0,0012285 0,0012355 0,0012424 0,0012493 0,0012561 0,0012627 0,0012695 0,0012762 0,0012828 0,0012989 0,0013150 0,0013307 0,0013467 0,0013625 0,0013786 0,0013951 0,001412 0,001428 0,001445 0,001480 0,001518 0,001558 0,001599 0,001646 0,001699 0,001756 0,001821 0,001902 0,00201 0,00214 0,00239 ъ" в м31кг ——————— : —————— О, IOl6 0,09682 0.09251 0,08856 0,08492 0,08157 0,07846 0,07557 0,07288 0,07037 0,06802 0,06375 0,05995 0,05658 0,05353 0,05078 0,04828 0,04601 0,04393 0,04201 0,04024 0,03636 0,03310 0,03033 0,02795 0,02587 0,02404 О.О224Т 0,02095 0,019^4 0,01845 0,01637 0,01462 0,01312 0,01181 0,01065 0,000616 0,008680 0,007809 0,006994 0,00620 0,00539 0,00449 в кг у ж 9,846 ю,зз ю,8т 11,29 11,78 12, 26 Т2,75 13-23 IS,?2 14,70 15,69 16,68 17-68 i8,68 19-69 20,71 21,73 22, 76 23, 8о 24,85 27-50 30,21 32-97 35,78 38,66 41, 6о 44,62 47,71 50,91 54,21 6i,o8 68,43 76,23 84,68 93,9° 04,0 j 15,2 28,0 43,о 6Т, 2 85-7 Г в к кал i кг 215,8 2i8 5 221,2 223,6 226,1 228,5 230,8 233,0 235,2 237-4 239,5 243,6 247,5 251,2 254-8 2.58,2 2бт,6 264,9 268,0 271,2 274-2 28i,4 288,4 294,8 300,9 307,0 312,6 3*8,2 323,6 328,8 334,0 344,о 353,9 363,0 372,4 381,7 39о!в 4оо,з 410,2 420,4 431-5 444,7 4бЗ,4 в ккал/кг 668,5 668,7 668,9 669,1 669-3 669,4 66д-5 669,6 669,6 6б9.7 6б9,7 669,7 669,6 669,5 669,3 669,0 668,8 668,4 668,о 667,7 667,3 666,2 665,о 66-5,6 6б2,Г 66о,5 658,9 657,о 655Д 653,2 651, г 646,7 641,9 636,6 631,0 624,9 6т8,з 610,8 602,5 593,2 582,3 5б8д 547 г в ккал/кг 452,7 45°,2 447,7 445-5 443-2 440-9 438-7 436,6 434,4 432,3 430,2 426,1 422,1 418,3 44,5 410,8 407,2 403,5 400,0 396,5 393,1 384-8 376,6 368,8 353,5 346,3 338,8 331,5 324.4 '3I7-1 <5О2, 288,о 273,6 258,6 243,2 227,5 2Ю,5 192,3 172,8 150,8 123,4 84 S' ккал кг • град 0,5820 0,5875 0,5928 о,5978 О,6о2б о,6о/4 O,6l2O 0,6164 О,б2о6 0,6248- - 0,6290 0,6368 0,6443 0,6515 0,6584 0,6649 0,6712 0,6773 0,6832 0,6889 о,б944 0,7075 0,7196 0,7420 о-7524 0,7623 0,7718 0,7810 о,78о8 о,798з 0,8147 0,8306 0,8458 0,8606 0,8749 0,8892 0,9035 0,9186 о,9347 0,95I4 0,974 1,002 s" ккал в ————— — кг • град i,5i6o i 1,5118 1,5078 1-5038 1,5000 1,40.62 т,49" 1,4891 1,4857 1,4825 i,4793 i,4732 i,46;3 1,4617 i,45?3 1,4463 1,443:5 1,4324 1,4280 1,4176 i ,4078 1,3986 i,38i.3 1,3731 1,3б54- 1,3576 i, 35°° 1,3424 1,3138 1,2998 1,2858 1,2713 1,2564 1,2411 1,2251 i, 208 i 1,1883 1,1636 1,131 Таблица 46 Насыщенный водяной пар t в °С 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 5o 55 60 65 70 75 P В KZJCM' 0,006228 0,008890 0,012513 0,017376 0,02383 0,03229 0,04325 0,05733 0.07520 0,09771 0,12578 0.16051 0,2031 0,2550 0,3177 0-3931 I1' - В M3JKZ 0,0010002 0,0010000 0,0010004 0,0010010 0,0010018 0,0010030 0,0010044 0,0010061 0,0010079 o.ooroooxi 0,0010121 0,0010145 0,0010171 0,0010190 0,0010288 0,0010258 v" в м? кг 206,3 147,2 106,4 77-99 57,84 43-41 32-93 25,25 19-55 15,28 12,05 9584 7,682 6,206 5-049 4Д36 T" в кг! лг1 0,004846 0,006795 0,009396 0,01282 0,01729 0,02304 0,03036 0,03960 0,05114 0,06544 0,08298 0.1043 0,1302 0,1611 0,1081 0,2418 1 ! '" в ккал! кг 0 5-°3 ю,04 15,04 20,03 25,02 Зо.оо 34-99 39-98 44-9б 49-95 54-94 59-94 64,93 69-93 74,94 i" в , ккал /кг 597.2 599,4 бот.Ь 603,8 6о6,о 6о8,2 610.4 619-5 614-7 6т6,8 6ig,o 62Т.О 623-2 625.2 627,3 629.3 г в ккал'кг 597.2 594-4 591-6 588,8 585,0 583-2 580,4 577-5 574,7 571,8 5б9,о 566,1 5бЗ-3 557-4 554-4 s' ккал кг • град о 0,0182 0.0361 0,0536 0,0708 0,0876 0,1042 0,1205 0,1366 0,1524 0,1679 0,1833 0,1984 0,2133 0,2280 0,2425 s" ккал кг • град 2,1863 2,1551 2Д253 2,0970 2,0697 2,0436 2,0187 1,9947 i,97l8 г,9498 19287 1,9085 1,8891 1.8702 1,8522 1,8349
ГЛ. V] 473 Продолжение табл. 46 t в°С 80 85 go 95 100 *05 no' **5l 120 *25 130 *35 140 *45 *5o *55 160 *65 170 *75 180 *85 190 *95 200 205 2IO 2*5 22O 225 230 235 240 245 250 255 2fo 265 270 =75 280 285 290 295 300 305 3*° 3*5 320 325 330 335 34° 345 35° 355 360 365 37° 374 P в кг/см? 0,4829 0,5894 o,7*49 o,86i9 1,0332 1,2318 1,4609 *,7239 2,0245 2,3666 2,7544 3,*92 3.685 4,237 4,854 5,540 6.302 7,146 8,076 9,*oi 10,225 II.456 12,800 14-265 *5-857 *7.585 *9,45б 2i,477 23-659 26,007 28,531 3*.239 34,140 37-244 40,56 44,10 47-87 51,88 5б,*4 60,66 65-0 7°-54 75,92 81,60 87,61 93,95 100,64 107,69 **5.*3 122,95 131,18 *39,85 148,96 *58,54 168,63 179-24 190,42 202,21 214,68 225,2 v' в м3/кг 0,0010290 0,0010323 О.ООЮ359 0,0010396 о,оою435 о,оою474 0,0010515 0,0010558 о, со 10603 0,0010650 0,0010697 0,0010746 0,0010798 0,0010850 o,ooiooo6 0,0010963 0,0011021 0,0011082 0,0011144 O,OOII2JO 0,0011275 0,0011345 0,0011415 0,0011490 0,0011565 0,0011645 0,0011726 0,0011812 0,0011900 0,0011991 o,ooi2c88 0,0012186 0,0012291 0,0012400 0,0012512 0,0012629 0,0012755 0,0012888 0,0013023 0,0013169 0,0013321 0,0013484 0,0013655 0,0013837 0,0014036 0,001425 0,00141.8 0,001472 0,001409 0,001529 0,001562 0,001598 0,001641 0,001692 0,001747 0,001814 0,001907 0,00203 0,00223 0,00279 v" в лР/кг 3,4*0 2,830 2,36l 1,981 1,673 *,4*9 1. 210 1,036 0,8914 0,7701 0,6680 0,5817 0,5084 0,4459 0,3924 0,3464 0,3068 0,2724 О 242О 0,2l66 ОД939 ОД739 0,1564 ОД410 0,1273 0,1151 0,1043 о ,09472 0,08614 0,07845 0,07153 0,06530 0,05970 0,05465 * 0,05006 0,04591 0,04213 0,03870 0,03557 0,03272 0,03010 0,02771 0,02552 0,02350 0,02163 0,01991 0,01830 0,01682 0,01544 0,01415 0,01295 0,01183 0,01076 0,009759 0,008803 0,007875 0,006963 0,00606 0,00500 0,00365 ?" 3 в кг. м3 о.2933 0.3534 0.4235 0,5045 0,5977 о,7°45 0,8265 0,9650 1,122 г,299 1,495 1,719 1.9<57 2,243 2,548 2,887 З.збо 3,6?! 4,1^2 4,6i7 5, 157 5-749 6,392 7>°94 7-857 8,687 9.585 ю,5б и, 6i 12,75 13,98 15,31 16-75 18,30 1998 21,78 23,74 25,84 28,11 Зо,57 33,22 36,09 39Д8 42,56 46,24 50,22 54,64 59-46 64,79 70,68 77-20 84,55 92,93 102,4 113,6 127,0 143,6 165,0 200 274 /' в ккал/кг 79,95 84,96 89,98 95,oi ioo,o4 105,08 110,12 115Д8 120,3 125.3 130,4 135-5 140.6 145-8 150,9 156,1 161,3 166,5 I7i>7 176,9 182,2 187,5 192,8 198,1 203,5 208,9 214-3 2198 225,3 230,8 236,4 242,1 247-7 253-5 259-2 265,0 271,0 277,0 283,0 289,2 295-3 301,6 308,0 3144 321,0 327-7 334,6 341,7 349-0 356,5 364,2 372,3 380,7 389-9 398,6 409,5 420,9 434,2 452,3 488 1" в ккал\кг 63*,3 °33,2 635Д 637,0 6з8,9 640,7 642,5 644-3 646,0 647,7 049.3 650,8 652,5 б54,о 655.5 65б,9 658,3 659.6 66о,9 662,1 663,2 664,3 665-3 666,2 667,0 667,7 668,3 668,8 6'9.2 669.5 669,7 669,7 669,6 66д,4 ' 66д,о 668,4 667>8 666,9 665,9 664,8 663,5 66i,9 660,2 658,3 656,1 653,6 650,8 647,8 644,2 640,4 636,0 631,1 625,6 6i9,3 611,9 603,2 592,8 579.6 559.3 523 Г в ккал/кг 55J-3 548.2 545-1 542,о 538,9 535,6 532,4 529,1 525-7 523,4 5*8-9 515-3 5**9 5с8,2 504,6 ,00,8 497-8 493,1 489,2 485-2 481,0 476,8 4735 468,1 463-5 458,8 454-0 449-0 443-9 438,7 433-3 427,6 421,9 415-9 409-8 403-4 396,8 389-9 382,9 375.6 368,2 Збо.З 352,2 343-9 335-1 325-9 3*6,2 3°6,i 295.2 2839 271,8 258-8 244,9 229,7 213,0 193,7 *7*'9 145-4 107,0 35 S1 ккал кг -град 0,2567 0,2708 0,2848 0,2985 0,3121 о,3255 о,3387 0,35*9 о,зб47 0,3775 о,39°* о ,4026 0,4*5° 0,4272 о,4395 0,45*6 о,4б37 о,4756 0,4874 о,499* •>-5*о7 0, 5222 о,533б 0,5449 о,55б2 о.5б75 о,5788 0,5899 о,6ою O.6I20 0.6229 0,6339 0,6448 0,6558 0,6667 0,6776 0,6385 0,6994 0,7103 0,7212 0,7321 0,743* о,7542 о,7553 0,7767 0,7880 0,7994 0,81 и 0,8229 0,835* 0,8476 о,86о4 о,8734 0,8871 о,9о*5 о,9*73 о,9353 о,9553 0,9842 1,04 s" ккал кг-граО 1,8178 i,3ois 1,7858 i,77°8 i,756i 1,74*9 1,7382 i,7*5° 1,7018 r,6895 1,6772 1,6652 i,6539 1,6428 i ,6320 1.6214 I,6lI2 I,6oli! i.59*l 1,58*8 t,5721 1,5629 1,5538 1,5448 г, 5358 f,527° •-5*84 r,5099 1,5012 1,4926 1,4840 1,4755 1,4669 *,4584 1,4499 1,44*3 i,4327 1,4240 1,4*53 1,4066 1,3978 1,3888 1,3797 1,3706 г, 36*3 1,35'6 i,34i5 1,33*2 1,3206 1,3097 1,2982 1,2860 1,2728 1,2586 г, 2433 1,2203 1,3072 *,*833 с *5°6 [,09 Диаграмма Т — s (фиг. 40). В диаграмме Т — s для пара наносятся нижняя пограничная кривая а — b—k, определяющая состояния жидкости при температурах кипения (состоя- ния влажного пара при х = 0), и верхняя пограничная кривая k — с, на которой распо- лагаются точки, характеризующие состояния сухого насыщенного пара (х = 1). Обе кри- вые смыкаются в точке k, выражающей кри- тическое состояние. Между пограничными кривыми располагаются точки, определяющие состояния влажного пара, правее верхней пограничной кривой — состояния перегретого пара, левее нижней пограничной кривой — состояния жидкости. Приращения энтропии для состояний жидко- сти, находящейся в равновесии с насыщенным паром, т. е. для точек на нижней пограничной кривой, определяют по уравнению , Г ,dT —So — I С' "TT l/ / To
474 ТЕПЛОТА [РАЗД. I Вода и перегретый Числа под ступенчатой линией относятся к воде. \ ' р \ в кг!слР\ ! г' °.°5 | i I s i v o,t.6 -| f 1 ^ 1 v 0,08 • ; ' 5 f V 0,10 { i 1 s f f 0.12 | г i 1 F 0.16 •! i .S I I' 0,30 S i 1 s ( v 0,24 f * * f v 0,30 j f * /F 0,40 1 J * s /F 0,50 | i f w 0,60 -i i / p 0,70 л f I * /г/ o,8o < ? ' J ! •' 0,QO { I u- 1.0 {? 1 J 1 •' 1,2 j. J 1) * S t V 1.6 1 i ( s ,,8 {? * J 40° 29,44 614.8 2,0174 24,52 614,8 i,997i 1,0079 40,0 01365 1,0079 40,0 0,1365 1,0079 40,0 0,1365 1,0079 40,0 0,1365 1,0070 40,0 0,1365 1,0079 40,0 0,1365 1,0079 40,0 0,1365 1.0079 40,0 0,1365 1,0079 40,0 0.1365 1,0079 40,0 0,1365 1,0079 40,0 0,1365 1,0079 40,0 o,i365 1,0079 40,0 0,1365 1,0079 40,0 0,1365 1,0078 4°, о 0,1365 i 1,0078 40,0 0,1365 | i ,0076 4°,o 0,136= 1,007? 40,0 0,1365 60° 31,33 623.9 2,0452 26,10 62-3,8 2,0251 i9,57 623,8 i,9932 15,65 023.6 1,9682 13,03 623.6 i ,9482 9,765 023,4 1,9160 7,803 623,2 1,8908 1,0171 59,9 0,1984 1,0171 59,9 o, 1984 1,0171 59,9 0,1984 1,0171 59,9 0,1984 1,0171 59-9 0,1984 1,0171 60,0 o, 1984 1,0171 60,0 0,1984 1,0171 60,0 o, 1984 1,0170 60,0 0,1984 1,0170 60,0 0,1984 1,0170 60,0 0,1984 j 1,0170 60,0 ' 0,1984 1,0170 60,0 0,1984 80° 33.21 632,9 2.0715 27,67 632,0 2.0513 20,75 632,9 2,0195 16,59 632,8 1.9948 13,82 632,8 1,9746 10,36 632,7 1,9427 8,283 632,5 1,9178 6,898 632,4 1.8975 5,512 632,2 1,8724 4.125 631,7 1,8396 1,0290 80,0 0,2567 1.0290 80,0 0,2567 1,0290 80,0 0,2567 1,0280 80,0 0,2567 1,0289 80,0 0,2567 1,0289 80,0 0,2567 1,0289 80,0 0,2567 1,0289 80,0 0,2567 1,0289 80,0 0,2567 1,0289 80,0 ] 0,2567 100° 35ДО 641,9 2,0963 29,25 641,9 2,0762 21,93 641,9 2,0444 17,54 641,8 2,0198 14,61 641,8 1,9996 Ю.95 641,7 1,9678 8,758 641,6 1,9429 7-295 641 5 i ,9227 5,831 641,4 1,8978 4.367 641,2 1,8656 3,489 640,9 1,8405 2.903 640,6 1,8197 2,485 640,2 1,8020 2,170 639.9 1,7865 1,926 639,5 1,7726 1-730 639,* 1,7599 1,0435 100,0 0,3121 1,0435 100,0 0,3121 1,0435 100,0 0,3121 1,0435 100,1 0,3121 120" 36.98 650,9 2,I1CQ 30,82 650,9 2,0998 23,11 650,8 2,o6So 1848 650,8 2,0434 15.40 650,8 8,0232 11,55 650,7 1,99*4 9,232 650,7 1,9667 7,690 650,6 1,9464 6,148 650,5 1,9216 4,606 650,3 1,8896 3,68i 650,2 1,8646 3,064 650,0 1,8442 2,624 649,8 1,8268 2,293 649,6 1,8117 2,036 6<t9,3 1,7983 1,830 649,1 1,7862 1,521 648,6 1-7651 1.301 648,1 1,7470 1,135 647,5 i,73io i, 006 646,8 1,7166 140° 38,87 [660,0 2,1424 3239 660,0 2.1223 24,29 660,0 2.0906 19-43 659.0 2,0659 16,19 6599 2,0458 12,14 659,8 2,0139 9.705 659,8 1,9892 8,085 659,7 1.9691 6,464 659,6 1,9443 4,844 659-5 1,9123 3,872 I&74 3,224 °59-2 1,8671 2,761 659,0 1,8498 2,414 658,9 1,8348 2,144 658,7 1,8215 1,927 658,5 1,8096 1,603 658,2 1,7890 1,37s 657,9 i,77*3 1,198 657,5 i,7559 1,063 657,1 1,7422 160° 40,75 669,2 2, 1640 33,96 669,1 2Л438 25-47 669,1 2,1121 20.37 669,0 2,0875 16,97 6fc9,o 2.0673 12,73 669,0 2,0355 10, 18 668,9 2,0108 8,479 668,9 1,9907 6,780 668,8 i-9659 5,081 668,7 1,934° 4,062 668.5 1.9092 3.383 668,4 1.8889 2,897 668,3 1,8716 2,533 668,1 - 1,8567 2,250 668,0 i,8435 2,024 667,9 1,8316 1,684 667,6 i 8m i,44i 667,3 L7936 i,259 667,0 1,7784 1,118 666,7 1,7650 180° 42.64 678.3 2, 1846 35.53 678,3 2.1645 26.65 678,2 2,1327 21,31 678,2 2,1081 17,76 678,2 2,0880 13,32 678,1 2,0562 10,65 678,1 2,0315 8,873 678,0 2,0113 7,096 678,0 1,9866 5,319 677,9 1.9548 4,252 677.7. 1,9300 3.541 677,6 1,9097 3-034 677,5 1,8925 2,653 677,4 1,8776 2,357 677,3 1,8644 2,120 677,2 1,8526 1,764 676,9 1,8321 i,5io 676^7 1,8148 1,320 676,5 1,7996 1,172 676,2 1-7863 200° 44,52 687,5 2,2044 37. 10 687,4 2,1843 27,83 687,4 2.1525 22.25 687,4 2,1279 18,55 687,4 2,1078 I3,9i 2,0760 11,12 687,3 2,0513 9,266 687,2 y 2,0312 7,411 687,2 2,0065 5.555 687,1 1.9746 4442 687,0 i,9499 3,7°o 686.9 1.9296 3,170 686,8 i,9I25 2,772 686,7 1,8976 2,463 686,6 1,8845 2,215 686,5 1,8727 1,844 686,3 1,85=3 i,579 686,1 1,8350 1,380 685,0 1,8200 1,226 685,6 1,8067 220° 46,41 696,7 2,2233 38,67 696,7 2,2034 20.00 690,6 2,1717 23,20 696,6 2.1470 19-33 696,6 2,1209 14,50 696,6 2.0952 ",59 696,5 2,0705 9,660 696,5 2,0504 7,726 696,4 2,0257 57Q2 б9б!з' 1.9938 4-631 696,2 1,9691 3,858 696,2 1,9489 3,305 696,1 i,93i7 2,891 696,0 i,9l69 2,569 695,9 1,9038 2,3" 695,8 1,8920 1,024 605,6 1,8/17 1,648 695,4 1,8544 1,440 695,3 1,8394 1,279 695,1 i,8a6i 240° 48,20 7059' 2,2419 40,24 7°5,9 2,2218 30,18 705.9 2,1901 24.14 705,9 2 1655 20,12 705.9 2,1454 15,08 2.II37 12,07 705,8 2,0890 10,05 705.8 2,o688 8,041 705,7 2,0442 6,028 705.6 2,0123 4,821 705.6 1,9876 4.OI6 705,5 1,9674 3,441 705,4 1,9503 3,010 705,3 1,9355 2,673 705-2 1,9224 2,406 7°5,2 1.9106 2,003 705,0 1,8903 1,716 704,8 1,8731 1,500 704,7 1,8581 1,333 704,5 1,8449 260° 50.17 7i5,3 2,2598 41,81 7*5,3 2,2396 3L36 7*5,3 2,2079 25,08 715,2 2,1833 20.90 715,2 2,1632 15,67 7*5,2 2,1314 12.54 2Л068 *°,45 7*5,* 2,0867 8.355 715,1 2,0620 6,264 7*5-0 2,0302 5,010 7*4,9 2,0055 4Д74 714.9 1,9853 3,576 714,8 1,9682 3.128 7*4,7 i,9534 2,780 7*4,7 1,9403 2,501 7*4,6 1,9286 2,083 74,4 1,9083 1,784 7*4,3 1,8911 1,560 1,8762 1,386 7*4,o i ,8630 280° 52,06 724.7 2,2770 43.38 724.7 2,2569 32,53 724,7 2,2252 26,03 724.6 2,2006 21,69 724,6 2.1805 16,26 724,6 2.1487 *3-oi 7=4,5 2.1241 10,84 724.5 2.1040 8.670 724,4 2,0793 6.501 724.4 2,0475 5, '99 724-3 2,0228 4,33* 724.3 2,0026, 3-7** 724,2 1.9856 3-247 724,1 1,9708 2,885 724.* ' 2,596 724,0 1,9460 2,162 723-0 i, 9257 1,852 723,7 1,9086 1,620 723.6 i,8937 *,439 723,5 1,8805
ГЛ. V] ВОДЯНОЙ ПАР 475 Таблица 47 водяной пар Для последней v выражено в дм?;кг 300° 53,94 734-1 2,2938 44.95 734,i 2.2737 33.7* 734,1 ! 2,2420 i 26,07 734,0 j 2,2173 : 22,47 734.0 2,1972 16,85 734-0 2,1655 13,48 734,o 2,1409 11.23 734,0 2,12О? 8.Q84 733-9 2.0961 6,737 733,9 2,об43 5,388 733,8 2,0397 j 4,489 i 733,8 2,0195 3,847 733,7 2,0024 3,365 733,6 1,9876 2,990 i 733,6 i,9746 2,691 733,5 1,9629 2,241 733,4 1-9426 1,920 733,3 i,9255 1,679 733,2 I,QIO6 1,492 733-o 1,8975 320= 55,82 743,6 2.3101 46,52 743.6 2,2900 34,89 743,5 2,2582 27,91 743,5 2.2336 23,26 743,5 2,2135 *7,44 743,5 2,1818 13.95 743,5 2,1572 11,62 743,5 2.I371 9,299 743,4 2,1124 6,972 743-4 2,0806 5,577 743.3 2,0560 4,646 743,3 2,0358 3,982 743,2 2,0188 3,483 743,2 2,0040 3,096 74Я.1 1,0909 2,785 743, i 1,9793 2,320 742,9 r,959i 1,088 742,8 i,94i9 *r739 742,7 1,9270 1,545 742,6 i,9i39 340° 57-71 753-1 2,3259 48,09 753-1 2.3058 36,06 753,1 2.2741 28,85 753-1 2,2495 24,04 753,i 2,2294 18,03 753Д 2,1976 14.42 753-1 2,1730 12,02 753.° 2,1529 9,6i3 75з!о a, 1283 7,2o8 753,0 2,0965 5.766 752,9 2,0719 4,804 752,9 2,0517 4, 752,8 2,0347 3,601 752,8 2,0199 3,201 752,7 2,0069 2,880 752,7 1,9952 2,399 752,5 1,9750 2,056 752,4 i,9579 1,798 752,3 1,9431 1,598 752,2 1,9299 360° 59,59 762,8 2,3414 49,66 /62,8 2,3213 37,24 762,7 2,2896 29,79 762,7 2,2649 24,83 762,7 2.2448 18,62 762,7 2,2131 14,89 762,7 21885 12,41 762,7 2.1684 9,927 762,6 2,1438 7,444 762,6 3,II2O 5,954 762,6 2,0874 4,961 762,5 2.0672 4,252 762,5 2,0502 3,720 762,4 2,0354 3,306 762,4 2,0224 2,975 762,3 2,0107 2,478 762,2 *,99°5 2,123 762,2 1,9734 1.857 762,1 i,9586 1,650 762,0 1,9455 380° 61,48 772.5 2,3505 51,22 772,4 2,3364 38,42 772,4 2,3046 3o,73 7/2,4 2,2800 25,61 7/2-4 2,2599 19,21 772,4 2,2282 15,36 772,4 2,2036 12,80 772,4 2,1835 19,24 772.4 1,1589 7,680 772,3 2,1271 6,143 772,3 2,1025 5,n8 772,2 2,0823 4,387 772,2 2,0653 3,838 772,1 2,0505 3,4" 772,1 2,0375 3,069 772,1 2,0258 2,557 772,o 2,0056 2,191 771.9 1,9886 i,9i7 771,8 1,9737 1,703 771,7 ' 1,9607 400° 63,36 782,2 2,3712 52,80 782,2 2,3511 39,6o 782,2 2,3*94 31,68 782,2 2,2948 26,40 782,2 2,2747 19,80 782,2 2,2430 15-84 782,2 2,2184 13,20 782,2 2,1983 10,56 782,1 2,1736 7,916 782,1 2,1419 6,332 782,1 2,1172 5.276 782,0 2,0971 4,521 782,0 2,0801 3,956 782,0 2,0653 35*6 781,9 2,0523 3,164 781,9 2,0407 2,636 781,8 2,0205 2,259 78i,7 2,0034 1,976 781,6 1,9886 1,756 781,6 1,9755 420° 65,24 792Д 2,3857 54,37 792,1 2,3650 40,77 792,1 2.3338 32,62 792,1 2,3092 =7,18 792.1 2,2891 20,38 792,1 2,2574 16,31 792,0 2,2328 13-59 7920 2,2127 10,87 792,0 2,1881 8.151 792,0 2,1563 6,520 791-9 2,13*7 5,433 791,9 2,IXl6 4,656 791,9 2,0945 4,074 791,8 2,0798 3,621 791,8 2,o668 3,258 791,8 2,0552 2,7*4 791,7 2,0350 2,326 791,6 2,0179 2,035 79*,5 2,0031 i, 808 791,5 1,9900 440° 67,12 802,1 2.3998 55.94 802,1 2,3798 4*. 95 802,0 2,3480 33.56 802,0 2,3234 27,96 802,0 2,3033 20,97 802,0 2,2715 16,78 802,0 2,2469 *3,&8 802,0 2,2269 ir, 18 802.0 2,2023 8,387 801,9 2,1705 6,709 801,9 - 2Д459 5.590 801,9 2,1258 4,791 801,8 2,1088 4,191 801,8 2,0940 3,725 801,8 2,0810 3,353 801,7 2,0693 2,793 801,7 2,0493 2,394 801,6 2,0321 2,094 801,5 2,0173 1,861 801,5 2,0043 460° 69,01 812,1 2,4*38 57,5° 812,1 2,3937 43- *3 8l2,I 2.3619 34,50 812,0 2,3374 28,75 Sl2,0 2,3*73 21,56 812,0 2,2855 17.25 812 о 2,2609 *4,37 812,0 2,2408 n,5o 812,0 2,2162 8,623 812,0 2,1845 6,897 811,9 2,1598 5,747 811,9 2,1398 4,926 8n,9 2,1227 4,309 811,8 2,1079 3,830 811,8 2,0949 3,447 811,8 2,0883 2,872 811,7 2,0631 2,461 811,7 2,0461 2,*53 811,6 2,0313 *,9i4 811^5 2,0183 480° 70,89 822,2 2,4274 59,07 822,2 2,4°73 44,3* 822,2 2,3756 35-44 822,2 2,35*0 29,53 822,2 2,3309 22,15 822,2 2,2992 17,72 822,1 2,2746 4,77 822,1 2,2545 11,81 822,1 2,2298 8,858 822,1 2,1981 7,o86 822,1 2Д735 5,904 822,0 2,1533 5,060 822,0 2,1364 4,427 822,0 2, 12l6 3,936 821,9 2,1086 3,54* 821,9 2,0970 2,95* 821,9 2,0768 2,529 821,8 2,0598 2,212 821,8 2,0450 1,966 821,7 2,0319 500° 72,77 832,4 2,4408 60,64 832,4 2,4207 45,48 832,4 2,3890 36.39 832,4 2,3644 30,32 832,4 2.3443 22,74 832,3 2,3*25 18,19 832,3 2,2879 15,16 832,3 2,2678 12,13 832,3 2,2432 9,093 832,3 2,2115 7,274 832,3 2,1869 6,061 832,2 2,1667 5Д95 832,2 2,1497 4,545 832,2 2,1350 4,04° 832,2 2,1220 3,636 832,1 2,1104 3,029 832,1 2,0902 2,596 832,0 2,0733 2,271 832,0 2,0584 2,019 83*.9 2,0454 520 J 74,65 842,7 2,4539 62,20 842,7 2,4338 46,66 842,7 2,4021 37-33 842,7 2,3775 3i," 842,7 2,3574 23,33 842,7 2,3257 18,66 842,7 2,3011 *5,55 842,6 2,2810 12,44 842,6 2,2564 9,329 842,6 2,2247 7,463 842,6 2,2000 6,218 842,6 2,1799 5,330 842,5 2,1629 4,663 842,5 2,1482 4Д45 842,5 2,1352 3,730 842,5 2,1235 3,108 842,4 2,1034 2,663 842,4 2,0864 2,33° 842,3 2,0716 2,071 842,3 2,0586 550° 77,48 858,3 2,4733 64,56 858,3 2,4532 48,42 858,3 2,4215 38,74 858,3 2,3969 43,28 858,3 2,3768 24,22 858,3 2,345* 19-36 858,3 2,3205 16,14 858,3 2,3004 12,91 858,3 2,2758 9,682 858,3 2,2440 7-745 858,3 2,2194 6,452 858,2 2,*993 5,53* 858,1 2,1824 4,840 858,1 2,1667 4,302 858,1 2,*547 3,871 858,1 2,1429 3.225 858,0 2, 1228 2.765 858,0 2,1058 2,4l8 857-9 2,0910 2,49 857-9 2,0780 t / •' P в кг/см- v \ i i 0.05 j ' г:\ . I f o,ob S ' V \ j f 0.08 s > " } o,.o s > V \ i t o,ia s > V-\ I > 0,10 s > V I I \ 0,20 S > v\ i \ 0,24 s' v.\ i \ 0,30 j ' v.\ I } 0,40 s > V \ i \ 0,50 s ' v\ i i 0,60 s ' v-\ I t 0,70 s i v\ i \ 0,80 s 1 V \ i \ 0,00 S> V } i } 1,0 л- ' v \ i \ i, a s > •о \ i } *,4 S > V ] i } 1,6 s > v \ i \ 1,8 s >
476 ТЕПЛОТА (РАЗД. I \ , \ 1 р ч IB KtjrM1 '-- I /? 2,0 •! i ( s /? 2,5 1 * A \ v 3,0 / > 5 ( V 4,0 i ' J /? 5,o г 1 5 ft/ 6,0 -\ i u / г' 7,0 i 1 5 ft/ 8,0 { i { 5 /? 9,o ^ t ^ 5 /? 10 1 » I J ( V 12 | t ' S tv Ч i I ^ f г/ i6 j / * ^ ft/ 18 { i ' ^ f ? 20 I * J f P! 25 < ^ i ( V 30 « 1 S /? 35 1 « 1 J f p 40 / 1 J /? 45 ) ' 1 s /F 50 j » '1 40° 1,0078 40,0 0,1365 1,0078 40,0 0.1365 1,0078 40,0 1 0,1365 1,0077 40.1 0,1365 1,0077 4°,i 0,1365 1,0077 40,1 0,1365 1,0076 40,1 0,1365 1,0076 4°,2 0,1365 I,o°75 40,2 0,1364 1,0075 40,2 0,1364 1,0074 40,2 0,1364 1,0073 4o,3 0,1364 1,0072 40,3 0,1364 1,0071 40,4 0,1364 1,0070 40,4 0,1364 i, 0068 40,5 0,1363 i, 0066 40,6 0.1362 j 1,0064 40,7 0,1362 1,0062 40,8 0,1362 i, 0060 40,9 0,1361 1,0057 4I'°^ 0,1361 60' 1 1,0170 60,0 0,1984 i 1 1,0170 60,0 0,1984 1,0170 60,0 0,1983 1,0169 60,0 0,1983 1,0160 60,0 0,1983 1,0168 60, r 0,1983 i, 0168 60,1 0,1983 1,0167 60,1 0,1983 1,0167 00,1 0,1983 1, 0166 60, 1 0,1982 1,0165 60,2 0,1982 1,0164 60,2 0,1982 1,0163 60,2 0,1982 1,0162 60,3 0,1982 i,or6i 60,3 0,1981 1,0159 60,4 0,1980 1.0157 60,5 0,1980 ^•°,155 60,6 0,1979 1,0152 60,7 0,1978 1,0150 60,8 0,1978 1,0148 60,9 0,1977 B0° 1,0289 80,0 0,2567 1,0289 8э,о 0,2567 1,0288 8o,o 0,2567 1,0288 80,0 0,2566 1,0287 80,0 0,2566 1,0287 80, i 0,2566 1,0286 80,1 0,2566 i,oc85 80,1 0,2566 1.0285 80,1 0,2565 1,0285 80, i 0,2565 1,0284 80,2 0,2565 1,0283 80,2 0,2564 1,0282 80,2 0,2564 1,0281 80,3 0,2564 1,0280 80,3 0,2563 1,0278 80,4 02562 1,0275 80,5 0,2561 1,0273! 80,6 0,2561 1,0271 80,7 0,2560 1,0269! 80,8 ! 0,2559 1,0266 80,9 0,2558 100C ! j i i i,o435 1 100,1 i 0,3121 1 i,o434 100,1 0,3121 j i,o434 100,1 0,3121 ] 1,0433 j 100,1 I 0,3120 1,0433 100,1 0,3120 1,0432 100,1 0,3120 1,0432 100,1 0,3120 1,0431 100,2 0,3119 1,0431 100,2 0,3119 1,043° IOO,2 0,3H9 1,0429 10O,2 0,3H9 1,O428 100,3 0,3118 1,0427 100,3 0,3118 1,0425 100,3 0,3117 1.0425 100.4 o,3 1,0422 ioo,5 0,3116 1,0419 100,5 o,3U5 1,0417 100,6 0,3114 i 1,0414! 100,7 0,3113 1,0412 100,8 0.3112 1.0409! 100,9 ! 0,3111 1203 i 0,9027 646,1 i,7033 1,0605 120,3 0,3647 i, 0602 120,3 0,3647 1,0602 120,3 0,3646 I,o6ol 120,3 0,364.6 1,0601 120,3 -0,3646 1,0600 120,3 0,3646 l,o6oO 120,3 0,3646 1-0599 120,3 0,3645 T.°559 120,4 0,3645 1,0598 120,4 0,3645 1,0596 120,4 0,3644 1,0595 120,5 0,3644 1,0594 120,5 0,3644 1.0593 120,5 0,3643 1,0591 120,6 0,3642 1,0588 120,7 03641 1.0585 120,8 0,3640 1,0582 120,9 0,3639 1,0580 121,0 0,3638 1.0577 121,1 0,3637 | 140° 1 . 0,9546 1 656,7 ; I,729S 0,7596 655,7 r .703: 0,6297 654,4 1,6807 1 ,070' 140.7 0,4150 i 1,0797 ! 140,7 0,4150 1,0707 140,7 ' 0,4150 1,0796 140,7 0,415° 1,0795 140,7 0,4149 1,0795 140,7 0,4149 1,0794 140,7 0,4149 1,0793 140,8 0,4148 1,0792 140,8 0,4148 1,070,1 140,8 0,4147 1,0789 140,9 0,4147 1,0788 140.9 0,4146 1,0785 141,0 0,4145 1,0782 141,1 1 0,4144 i 1,0779 141,1 0,4143 1,0776! 141,2 ! 0,4142; I.07731 I4L3 0,4141 1,0770 141,4 1 0,4140 160° 1,004 666,5 i, 752Й 0,800,: 665,7 1,7270 i 0,6641- 1 665,0 1 т,7055 0,4941 йз,3 1,6707 0,3918 ^i,3 1,6424 0,3233 659,1 i, 6180 1.1Г20 161,3 0,46.37 1,1020 161,3 0,4636 I.IOIQ 161,3 0,4636 1,1018 161,3 0,4635 1,1017 161,3 0,4635 1,1015 161,4 0,4634 1,1014 161,4 0,4633 1,1013 161,4 0,4633 1,1011 161,4 0,4632 i, 1008 161,5 0,4630 1,1004 161,6 0,4629 l.IOOI 161,6 0,4627 1,0997! 161,7 0,4625 1,0994 161,8 0,4624 1,0990 161,8 0,4622 180° ! ! r,°53 676,0 1,774: o,84oc 675,4 1,748- o,69-? 674,8 1,7276 o,5i99 1 673,5 1,6958 i 0,4132 672,2 1,6669 0,3418 670,7 1,6443 0,2909 669,2 1,6246 0,2526 667,5 1,6070 0,2227 665,8 i ",007 0,1087 663,6" 1,5755 1.1273 182,2 0,5109 1,1272 182,2 о,5Ю5 1,1270 182,3 0,5104 1,1268 182,3 0,5103 ^ 1,1267 182,3 0,5102 1,126' 182,3 0,5100 J.I259 182,4 0,5098 1.1255 182,5 0,5096 1,1251 182,5 0,5094 1,124^ 1826 0,5092 1,1243 182,6 0,5090 200° i 1,102 685,4 J i,794" 0,8792 684,9 1.709Э i 0,7307 684,4 1,7483 Q.5451 j 683,3 j r,7i5o o,4337 682,2 1,6886 o,3594 681,1 j 1,6668 0,3063 679,9 1,6479 0,2665 678,7 1,6312 0,2354 677,4 1^6162 0,2105 6?6'L, 1,6024 0,1731 673.3 i 5775 0,1463 670,2 1,5552 j^ses 303,5 0,5562 1-I563 203,5 0,5561 1,1561 203,5 0,5560 1Д556 203,6 o,5558 \ 1,1552 203,6 ! 0.5556! 1,1547! 203.7 ! o,5553 i 1Д542 203,7 o,555i 1,1537 203,8 0,5549 1,1532 203.8 0,5547 220° 1,150 694,9 1,8143 0,9181 694,4 1,7890 о,7б34 694,0 1,7681 0,57°° 693,o 1,7351 04539 692,1 1,7090 o,3765 6qi,i '1,6875 0,3212 690,1 1,6691 0,2797 689,2 1,6529 0,2474 688,2 1,6383 0,2215 687,2 1,6251 0,1828 684,9 1,6017 0,1549 682,7 1,5811 одзд! 680,3 1,5625 0,1177 677,7 I.5453J 0,1046 674.9 1,5291 1,1899 225,3 0,6009 i . 1892 225,3 0.6006 i,i886! 225,4 0,6004 i, 1880 225,4 0,6001 1,1874! 225,4 o-5999| i,i868J 225,5 '• 0.5996, 240° i 1,198 7°4,:; 1,8331 0,9569 7°3,9 1,8075 o,7958 1 703.5 1,7872 o,5946 702,7 1,7543 0,4738 701,0 1,7285 o,3933 701,0 1,7072 03358 700,2 1,6890 0,2927 699,3 1,6731 0.2591 698,4 1,6588 0,2322 607,6 i,6459 0,1919 695,8 1,6232 0,1631 694,0 1,6035 0,1414 692,0 1,5859 0,1245 690,0 L5699 O,IIIO 688,0 i, 5551J 0.08646 6822 1,5216 0,06990 675.7 1,4912 1,2290 247,7 0,6448 1,2282 247,7 0,6445 1,2274 247,8 0,6442 1,2266 247,8 0,6439 260 •' 1.246 7*3-8 1,8515 o,0954 713,5 1,8261 ' 0,8282 7i3,i 1.8055 0,6191 7I2,4 1,7728 0.4936 ! 711,6 1.7472 0,4100 710,9 1.7260 0.3502 710,1 1,7080 0.3054 7°9,4 1,6922 0,3705 708,6 1,6782 0,2427 707,9 1,6655 0,2008 706,3 1,6433 0,1709 704,7 1,6240 0,1484 703,1 1,6070 0,1309 7OI,4 I.59I7 0,1169 699,8 I.5776 0,09161! 695,2 1.5464 0.0-7463 690,3 1,5190 0,06238 6848 1-4937 0,05308 378,7 1.4697 04572 671.8 1,4462 1,2751 271,0 0,6885 280° 1,294 723,3 i,858- 1,034 723,0 1,843- о,85эц 722,7 1,8232 0,6434 722,0 i,79» 0,5132 72i,4 1,7651 0,4265 720,7 1,7441 o,3&45 720,0 1,7262 0,318;» 719,3 1,7106 0,2818 718,6 1,6967 0,25-29 717.9 1,6842 02095 716,6 i ,6623 0,1785 715,2 1,6434 0,1552 713,8 1,6268 0,1371 712,4 j 1,6119] 0,1226 710,9 i, SQ8^ 0,09642 7o/,i 1,5684! 0,07892; 703,1 i 1,5427! 0,06645 i 698,8 i i.5i95i 0,05685 694,2 i,498t: 0,040^01 689,1' ; 1,4778] 0,04335! 683.6 | 1,4580;
ГЛ. V] ВОДЯНОЙ ПАР 477 i 300° j 1 i 1,342 ] 732,9 1 1,885- 1,072 j 732,6 1,8607 i 0,8924 ] 732,3 1 1,8403 0,6677 731,7 1,8078 1 0,5328 731,1 1 1,7824 - 0,4429 730,5 1 1,7616 1 0,3786 1 729,9 I 1,7438 0,3305 729,3 1,7-83 0,2930 728,7 1,7145 0,2630 1 728,1 j 1,7021 0,2181 726,8 1,6805 0,1859 725,6 * i, 6618 0,1618 724,4 i,6455 • 0.1431 723,2 | 1,6309 0,1281 721,9 1,6176 ! O.IOIO 718,6 1-5887 о 08295 715.2 j 1.5640 о 07000 711,6 1,5422 0,06025 707,8 1.5224 0,05262 703,8 1,5038 0,04647 699,5 1,4863 320° i,39° 742,5 1,0021 1,1 tl 742,2 1,8/72 0,O244 742,0 I,8568 0,6918 741,4 1 ,8244 0,55=2 740,9 I,79Q2 0,4592 740,3 1,7/84 0,3927 739-8 1,7607 0,3429 739,2 i,7453 0,3041 738,7 i,73i7 0,2731 738,2 1,7194 0,2265 737,o 1,6979 o,i933 735,9 i,6795 0,1684 734,8 i ,6634 0,1490 733-7 1,6490 ОД334 732,6 1,6360 0,1055 729,6 1,6077 0,08681 7268 1 1-5838 0,07346 723,6 1,5629 0,06341 720,5 i,554o o,o5558 717>I^ 1,5267 0,049281 713,6 i,5IC4 340° 1 M37 ! 752,2 1 1,9:8 1 i,i49 j 751-9 1 ,893; 0,956; 751,7 l,872t 1 0,715? 751,2 1,8406 i 0,5716 750,7 I,8l5- 0,4754 1 750,2 1,7947 0,4067 749,6 ..«,. o,3552 749,2 1,7618 o,3i5T 7-!8,7 i,7483 0,2830 748,2 i.736i 0,2349 747,2 i,7i47 0.2006 746^ 1,6965 0,1748 745,2 i, 6806 0,1548 744-2 1,6664 0,1387 743,2 1.5635 0,1098 74o,6 i ,6258 009056 728,o 1.6025 007678 735-3 1,5822 0,06643 732,5 1,5640 0,05836 729,6 1-5475 0,05189 726,6 1,5322 I 360° I i ! 1,485 ! 761,9 <\ i,9338 1,187 | 761,6 j 1,9089 5 0,9882 761,4 )| 1,8886 » 0,7399 761,0 !,85бз 0,5909 76o,5' | 1,8312 1 1 *°>49T3 76o,i i.8ioS 1 0,4206 759,6 1,7031 ! 0,3674 ! 759,2 1 i,7778 • 0,3260 ! 758,7 : 1,7643 0,2029 758,3' 1,7522 o,2433 757,4 1,73" 0,2078 756,4 1=7130 0,1812 755,5 1,6972 o, 1605 754,6 1,6831 0,1439 753-7 1-6705 0,1141 751-4 1,6431 0,09421 749-1 1,6202 0,08000] 746,6 1 1,6004 0,06933 744,i j 1,5828 0,06102 741,6 1,5668 ! 0,05436 739-1 1,5521 380° I i,532 77i,7 i,949c 1,225 77i,5 1,9242 1,020 771.2 1-9038 ] 0,7638 770,8 1,8717 O.O1OI 770,4 1,846-6 0,5077 770.0 т 8.260 0,4345 764,6 1,8086 o,379'5 769,2 i,7934 0,3369 768,8 I, /COO . 0,3028 768,4 1,7679 0,2sTS 767.5" ' 1,7468 0,2150 766;7 1,7289 0,1875 765,9 1,7133 0,1661 765,0 1,6993 o, 1491 764,2 1,6867 0,1183 762,1 1,6598 о 09780 760 o 1,6372 ' о 08315 757-8" 1,6178 0,07215 755-5 " i 1,6005! 0,06359] 753-3^ | 1,5850; 0,05673 75i-i | 1-5708 j 400° i 1,580 781,5 1,9636 1,263 ! 781,3 i i,939c 1,052 •781,1 i i,9l87 0,7877 780,7 1,8866 ] 0,6293 1 780,4 i, 8616 • 0,5237 780,0 1,8411 0,4483 779,6 1,8237 0,3918 779,2 1,8086 o,3478 778,8 i,7952 0,3126 778,4 1.7831 0,2598 777,7 1,7622 0,2220 776,9 i,7444 o,J937 776,2 1,7288 ' 0,1717 775-4 1.7150 0,1542 774-7 1,7025 0,1225 772-7 1,6758 0,1013 770,8 1,6536 0,08623 768,8 1-6344 0,07490 766,8 1,6175 0,06609 764,8 1,6023 0,05904 762,8 1,5884 1 420° ———— 1,627 ] 791,4 1,9784 1,301 1791,2 1,9536 1,083 791-1 i,9333 o,8n6 790,7 1,9012 0,6485 ] 790,4 1,8763 0,5398 700,0 " i ,8558 0,4621 789,7 1,8384 0,4039 789,3 1,8233 o,3586 789,0 i, 8 100 0,3223 788,6 1,7980 0,2679 787,9 i,7772 0,2291 787,2 i,7594 0,2000 786,5 1,7440 ОД773 7858 1,7302 0,1592 785,1 1,7178 0,12O6 783-3 ! 1,6914 0,1048- 781,6 | 1,6694 0,08927! 7798 1,6505 o, 07762 1 778,0 i 1,6338] 0,06854! 776,1 j 1,6189 1 0,06128! 774-3 j 1-6053 440° -. 1,674 801,4 1,9926 i,339 801,3 1,9678 1,115 801,1 i,9476 o,8354 800,8 i,9i55 0,6676 800,5 1,8906 o,5558 800, i j ,8701 o,4759 799 8 1,8529 0,41.59 799-5 i ,8378 0,3693 799-2 1,8245 0,3320 798,8 1,8125 0,2761 798,2 1,7918 0,2361 797,6 1-7741 0,2062 796,9 i,7587 0,1829 795.3 i,745i 0,1642 795-6 1,7328 0,1307 794-0 1.7075 0,1083, 792,4 ! 1,6847 0.09227 ! 790,7 • 1, 6660 j 0,08028 ; 789,1 1,6496] 0,07095 787-4 1,6349 0,06349 -85,7 1,6215 1 460° 1,722 8n,5 2,0o6t i,377 |8n,3 1,9819 1,147 ]8ll,2 ! 1,9616 ! о 8592 810,9 1,9296 0,686-7 810,6 1,9047 o,57T 7 810,3 1,8843 0,4896 810,0 i ,8670 0,4280 809,7 1,8520 0,3800 809,4 1,8387 o,34i7 809.1 1,8268 0,2842 808,5 i, 8061 0,2431 807,9 т "QQ - I,708o 0,2123 807,3 1,7732 '0,1884 806,7 1,7596 0,1692 806, 1 1,7474 0.1347 804,6 1,7213 0,1117 803,1 1,6997 0,09524 801,6 i, 6812 0,08291 800, i 1,6649! o, °7332 i 798,5 ! 1,6504 0,06565 797,0 i 1,6372 i 480° 1,769 ]82т,7 2,0203 i,4i5 821,5 1,9955 1Д79 821,4 1,9753 0,8830 821,1 1,9433 0,7058 i 820,8 1,9185 0.5876 820,6 1,8981 0,5033 820,3 1,8809 0,4400 820,0 1,8659 0,3907 8,9,7 1,8526 o,35i4 819,4 l ,8407 0,2923 818,9 1,8201 0,2501 818,3 1,8026 0,2184 817,8 r,7873 0,1938 817,2 1,7738 0,1741 816,7 1,7616 0,1387 8i5.3 1-7357 o,ii5i! 813.9 ; 1,71421 0,09817 812,5 | 1,6958 0,08551] 811,1 i 1,6798: i 0,07566 809,7 1,6654 j 0,06778 808,3 ! 1,6524! 500° i ! 1,816 I 831, 9 ] 2,0337 i,435 831,7 2,0090 1,210 831,6 1,9888 0,9068 83i,4 i,9568 0.7248 1831,1 i ,0320 0,6036 830,9 " 1,9116 0,5169 830,6 i,8944 0,4519 830,4 1,8795 0,4014 830,1 1,8662 0,3610 829,8 i,8544 0,3003 829,4 1,8338 0.2570 828,8 1,8163 0,2245 828,3 1,8011 0,1993 827,3 | 1,7876 о 1791 827,3 ] 1-7755] 0,1427! 826 о 1-7497 о 1184 824,7 1.7284 0 IOII 8234 1.7101 0,08809 822,1 1,6942! 0,07798! 820,8 i 1,6800! ] 0,06989] 819,5 ! 1,66711 i nr ; 520° I 1,864 842,2 2,0469 1,490 843,1 i 2,0222 1,242 842,0 2,OO2O °,93°5 841,7 i>97or o,7439 841,6 i 9453 O,6lQ4 841,3 ' 1,9249 0,5306 841,0 1,9077 0.4639 840,8 1,8928 0,4121 840,6 1,8796 0,3706 840.3 1,8678 0,3084 839-9 1,8472 0,2639 839,4 1,8298 0,2306 838,9 1,8146 о 2О47 838,4 I.8OI2 0.1840 837 9 1,7891 0,1466 8368 i-7°34 i 0,1218 835-5 1,7422 o, 1039 8 54 3 1.7241 0,09064 833,i 1,7083 0,08027 831,9 : I,fc942 o,o7i98: 830,7 j 1,6814 юдолже 550° 1 i,935 857,9 2, OOb;; 1,547 857-7 2,0417 1,288 857,7 2,O214 0,9660 857.5 1,9895 0.7724 857,3 1,9648 0,6431 «57-0 19445 о, ^510 856,8 i,9273 0.4819 856,5 1,9124 о 4280 856,3 1,8992 о 3850 856,1 1,8873 03204 855,8 I 8670 0.2744 855,3 18495 0,2397 854,9 1,8345 0,2128 854,4 1,8211 0,1912 854.0 I 8091 о 1526 852,9 1-7835 0,1258, 851-9 1-7625' i о 1083! 850,8 j i,7446 0,09444 849,7 1,7289 0,08368 848.6 1,7*50 0,07507; 847,6 1,7024 ние табл. 47 i j t / \ / / P / в кг/с-лг i v. \ i f a.o s ' *>.\ '25 s ! \ v } \ i 3-o ! s ' i v.\ i ] 4,0 s > v\ ! f 5-0 5 ' •v \ i f 6,0 .9 1 v.\ t \ 7-0 S ' v\ i \ 8,0 S > 'Л ^ f 9-0 i- i V-\ I f IO s 1 M S ' Ц ч S > V } i \ 16 s > V \ i \ 18 s > ?| I t 20 S ' V] i ( 25 s > v-\ i\3* s > v\ t t 35 s > V-\ i ( 40 5 ' v\ ' I 45 у > Z'\ t ( 5o s> ]
478 ТЕПЛОТА [РАЗД. .1 \ t р \ в кг /с м* \ 1 f » 60 i I s I ? 70 < t 1 s 1 v 80 \ i ' J f г' 9o / 1 s / ? 100 S i I 5 /? no i l I 5 1? 120 < I \ S (V 140 < г i 5 (V 160 { / I s i v 180 { i 1 J (г/ 20O < t <• Л f Г 220 < / <• * / ? 250 ^ t 1 J 40° 1,0053 41,2 0,1360 1,0049 4i,4 0-J359 1,0045 41,6 ОД359 1,0040 41,8 o,i357 1,0036 42,1 0,1356 1,0032 42,3 *,*355 1,0028 42,5 o,i3S5 1,0019 42,9 0,1353 I ООН 43,3 0.1351 1,0003 437 0,1350 09905 44 i ОД347 0,9986 44,5 ОД345 0.9074 45Д ОД343- i 60° . 1,0144 61,1 0,1976 1,0139 61,3 ОД974 i,oi35 61,5 0,1973 1,0130 61,7 0,1971 i ,0126 61,9 0,1970 i ,0122 62,1 0,1968 1,0117 62.3 0.1967 1,0109 627 0,1965 1 OIOO 63 I О 1ОО2 1,0092' 63-5 0,1959 10083 638 0,1958 10075 64,2 ОД955 i 0063 64,8 0.1953 80е I,02O2 8l,I 1,2556 1,0257 8l.2 02555 1,0252 8l,4 0,2553 1,0248 81,6 0,2551 1.0243 81,8 0.2550 1,0239 82,0 02548 1,0234 82,2 0,2547 1,0225 82,5 0,2544 i, 0216 82,9 0,2541 1,0207 833 02538 1,0198 83,7 0/2536 1,0190 84,0 0.2533 1,0176 846 0,2518 1 100° I 1,0404 101,1 0,3109 1,0399 101,2 0,3107 1-0394 101,4 0,3105 1,0389 101,6 03103 1,0384 101,8 0,3101 1,0380 102,0 0,3099 1-0375 102,1 0,3097 1,0365 102,5 0,3094 1,0356 102,9 0.3090 1.0347 103,2 1,3087 10337 103,6 0,3084 1,0328 103,9 0,3081 1,0314 104,5 0,3075 120° 1,0572 121,2 0,3635 1,0566 121,4 0,3633 1,0564 121,6 0,3631 1,0556 121,7 0,3628 1,0550 121,9 0,3626 1,0545 1S2.I 0,3625 1,0540 122,2 0,3623 1,0529 122,6 0,3619 1,0519 122 q 0,3615 1.0508 1232 0,3611 1,0498 123,6 0,3607 1,0488 123,9 0,3603 •1,0473 124,4 03597 140" 1,0764 I4'i,5 o,4i37 1,0758 I4L7 o,4i35 1.0752 141,8 04133 1,0746 142,0 0,413° i ,0740 142,1 1,4128 1.0735 1423 о 4126 1 0728 142,4 04124 I07I7 142,8 04119 1,0705 *43 * 0.4115 1.0694 143-3 0,4110 i 0682 H3,7 0,4106 1,0671 144,0 0,4101 1,0655 144,5 0.4095 160° 1,0984 162,0 0,4619 1-0977 162,1 0.4617 1,0970 162,2 0,4614 1,0963 162,4 0,4611 1-0957 162.5 0,4608 1,0950 162,7 о 4606 1,0943 1б2.8 0,4603 1,0930 163,1 0,4598 10917 163,4 0,4593 1,0005 1636 0,4588 1,0892 1639 o,4583 1,0879 164,2 o,4578 i, 0860 164,7 o,457 1 180° 1Д235 182,8 0,5086 1,1226 182,9 0,5082 1,1219 183,0 0,5079 1,1211 183,1 0,5075 1,1203 183.2 0,5072 I.I195 183,3 0,5069 1,1188 l83'5 ~ 0,5066 1,1172 183,7 0,5060 i, 7 183,9 05054 i, 3 184,2 0,5048 1,1128 184,4 0,5042 1,1113 184,7 0,5037 1,1092 185,0 0,5028 200° ! 1,1522 203,9 0,5543 I,i5i3 204,0 o,5539 1,1504 204,1 0,5535 1Д494 204,2 0-5532 1,1485 204,3 0,5527 1,1476 204,4 o,5523 1,1466 204,5 0,5520 1,1448 204,7 о,55!3 i. ЧЗо 204,9 0,5506 1,1412 =05,1 o,5499 I.I395 205-3 o,5492 i, 1379 205,4 0,5485 1,1385 205,7 o,5475 220' 1.1857 225,5 ",5991 1,1845 225,6 0,5986 1,1833 225.7 0,5983 1,1822 225,7 o,5977 1,1810 225,8 o,5973 1Д799 225,9 _, 0,5968 1,1788 225,9 0,5964 1,1766 226,1 o,5955 1Д744 226,2 0.5046 1,1722 226,3 o,5938 1,1701 226.5 0.5930 1,1680 226,6 0,5922 1,1650 226,8 о,59ю • 240° 1.2251 247,8 0,6433 1,2236 247,8 0,6428 1,2221 247.8 0,6423 1. 2206 247,9 0,6412 1.2IO2 247.9 0,6412 1,2177 247-9 0,6407 1.2163 248,0 0,6402 1,2136 248,0 0,6393 1, 2108 248,1 0,6382 1 2082 248,2 0,6372 I,=»55 248,2 0,6363 1,2029 248,3 0,6353 1Д993 248,4 0,6338 j 260° I.2J2Q 270,9 0,6878 1 .2709 270,9 0,6871 1,2689 270,9 0,6846 1,2669 270,9 0,6858 1,2650 2709 0,6852 1,2631 270.9 0,6845 I 2613 2708 0,6839 1,2576 270,8 0,6827 1.2541 270,7 0.6816 1.2506 270,7 0,6804 1,2472 270.7 0,6792 1,2439 270,7 0,6781 1,2392 270,7 0.6764 280° . 0.03409 671,1 1,4192 13308 295,2 o,73i7 1-3279 295.1 0,7308 1,3-25° 295,о 0,7300 1,3222 294,9 0,7293 i,3i94 294,7 0,7285 1,3169 294,6 .0,7278 1,3118 294,5 0,7263 1,3070 294,4 0,7250 1,3023 294,2 j 0,7236! 1,2977! 2ОЛ..О ' -yq-iu , o, 7222 i,2933 293,9 0,7208 1,2870 293.7 0,7188 здесь с' — теплоёмкость процесса, идущего по нижней пограничной кривой; Г0 -- 273' абс.; Г — температура кипения (насыщенного пара); энтропию начального состояния, отве- чающего условию равновесия при 7 — 273° абс., обычно прини- мают равной нулю, тогда 273 вдали от критиче- ского состояния с' не отличается ощу- тимо от обычной теплоёмкости жид- кости, не сильно зависящей от тем- пературы; при при- ближении к кри- тическому состоя- нию с' сильно растёт, обращаясь в этом состоянии в бесконечность. Этим опреде- ляется характер нижней пограничной кри- вой. Изобарно-изотермическому превращению 1 кг. жидкости в сухой пар (процесс b — с) соответствует приращение энтропии s"— s' = г = ~JT 1 что позволяет, имея нижнюю погра- ничную кривую, построить верхнюю k — с (состояние сухого пара А — 1). Изобары в области перегрева (например, с — d) определяются уравнением (Sfi — S ')„ — I '-р -Т Т где Т — температура насыщенного пара, Тп — температура перегретого пара. В области жидкости изобары почти совпа- дают с нижней пограничной кривой, обнару- живая слабую тенденцию к более пологому протеканию; последнее объясняется малым изменением теплоёмкости жидкости в зависи- мости от условий подвода теплоты к ней и
ГЛ. V] ВОДЯНОЙ ПАР 479 Продолжение табл. 47 300' 0,03713 690,0 1.4528 0,03209 670,2 1,4202 0,02502 666,8 1,3873 1,4024 320.9 о,??62 1,3979 320,7 о,7751 1.3937 320-4 Q.7739 1,3897 320,1 о,7729 1,3820 319-5 ' о-,77°9 1.3746 Sift i 0,7690 1.3678 318,7 0,7673 1,3б12 3*8,4 о.7б55 1,3549 318,0 0,7638 i,346i 317-° . 0,7614 320° . ——— 0,03976 706,0 1,4803 0,03285 697-7 i,45i9 о,о2755 688,3 1,424» 0,02334 677.7 i.3965 0,01085 666,0 I-368I o,oi686 652,4 1.3376 1-495 348,6 0,8222 1,481 347-5 0,8189 1,468 346,4 0,8159 1-457 345-5 0,8133 1,446 344.7 0,8109 1,43б 344-2 0,8087 1.423 343-2 0,8054 340° • 0,04213 720,4 i,504i 0,03510 713-6 1,4783 0,02974 706,2 1,4539 0,02550 698,1 1,4302 0,02209 689,2 1,4066 0,01920 679,6 1,3828 0,01673 668,9 1,3585 0,01252 642,6 1,3048 1,621 379-2 0,8705 1.596 376,9 0,8654 г-573 375.0 0,8611 1-554 373-5 0,8575 1-530 371,6 0,8528 360Э ———— 0,04434 733,7 1,5255 0,03714 728,1 I.50I5 0,03170 722, 0 1,4792 0,02742 7J5,5 i,458o 0,02397 708,4 1-4375 O.O2IIO 700,9 1,4172 0,0l866 602,7 -3969 0,01469 674-3 1-3556 O,OII52 651,8 1,3102 0,0086I 62О,2 1.2532 1,841 4l6,6 О,928О 1,768 411,0 0,9179 1-703 405,8 О,ОО8О 380* 0,04643 746,4 1,5452 0,03905 74L5 1.5225 0,03348 736,4 1,5016 0,02913 73°-9 1,4822 0,02561 725,2 1,4636 0,02271 7J9-i 1,4456 0.02027 712,6 1,4279 0,01637 698,3 1.3929 0,01330 682,2 1-3577 0,01080 664,1 1-3215 0,00868 640,2 1-2775 0,00661 606,8 1,2215 0,00255 468,5 1,0049 400° 0^04844 758,7 1-5637 0,04086 754-4 I.54I9 0,03515 750,0 1,5221 0,03069 745-3 1.5037 0,02710 740-4 1-4865 0,02415 735-3 1,470° 0,02168 730.0 1,4542 0,01774 718,4 1-4233 0,01469 705.9 1,3935 0,01228 693,2 1,3639 0,01031 676,6 1-3327 0,00860 657-9 1,2981 0,00637 622,4 1,2378 420° ————— 0,05039 770,6 1.5811 0,04259 766,8 1.5600 0,03673 762,9 i,54io 0.03216 758,8 !,5235 0.02850 754-6 ' 1.50/3 0,02548 75°-3 1,4919 0.02296 745-7 1,4772 0,01896 736,i 1,4492 0,01590 725,8 1,4226 0,01349 7*4,6 1,3967 0,01154 702.4 1-3705 0,00991 689,3 1,3447 0,00788 666,7 1,3029 440° 0,05228 782,4 1-5979 0,04427 778.9 1,5773 0,03826 775,4 1,5588 0,03357 771,8 1-5420 0,02981 768,1 1,5264 0,02674 7б4,3 Ъ5"9 0,02415 760,4 i,498o О,О2ОО8 752,2 i,472i 0,01698 743-4 i,4477 o,oi453 734-1 I.4242 0,01258 724.0 i ,4012 0,01097 74,3 1,3785 0,00897 695-6 1-3435 460е 0,05414 793,9 1,6140 0.04591 790,8 1,5938 0,03973 787,6 1,5759 0,03492 784,4 i,5596 0,03107 781,1 1-5445 0.02791 777.7 1,5305 0,02528 774-3 1.5*73 O.O2I12 Тб?,! 1,4928 0,01798 759-5 1,4701 0,01550 751-6 1-4485 0,01352 743-0 1,4276 о,ои86 733,9 1,4071 0,00989 719-а i-ЗТбб 480° 0,05596 8о5,5 1,0295 0,04751 802,6 1,6097 0,04117 799-7 1-592Г 0,03624 79Ь,8 1-57б2 0,03229 793'8, * r,56i6 0,02905 79° 7 i,548o 0,02635 787,7 1.5354 0.02209 781-3 1-5119 о 01889 774-7 1,4904 0,01638 767,8 г-4703 0,01436 760,5 г.4511 0,01268 752.8 L4325 0.01067 740,5 1,4053 500° о,о5776 8i6,9 1.6445 0,04909 8i4,3 г ,6250 0,04258 811,6 1,6077 0,03752 808,9 i,592i 0,03347 806,2 1,5779 0,03015 803,4 1.5647 0,02738 800,6 r-5524 0,02303 794,1 1,5298 0,01975 789,1 1-5003 0,01719 782.9 1,4902 0,01513 776,6 1,4722 0,01342 770,0 i,455o о 01138 759-5 1,4302 520° 0,05953 828,3 i,659i 0,05604 825,9 1,6398 0,04397 823,4 1,6228 0,03878 820,9 1,6075 0,03462 818,5 1,5936 0,03122 8160 1,5806 0.02839 813-5^ 1-5687 0,02392 808,2 1-5467 0,02057 802,8 1,5269 0,01796 797.4 1,5085 0,01586 791,6 i,49i3 0,01411 785-7 I.475I 0,01203 776,5 i,45i9 550° 0,06215 845,4 1,6803 0,05293 843,2 1,6613 0,04601 841,0 1,6446 0,04062 838,9 1,6298 0,03632 836,6 1,6164 0,03279 834,2 1,6035 0,02985 832,0' 1.5920 0,02523 827,4 1,5706 0,02176 822,7 I.55I5 0,01905 817,8 1-5340 0,01689 812,8 J.SiT6 0,01510 807,7 1,5023 0,01296 799-7 1,4809 f / / р / в кг/слг V \ i \ 6о s > V \ i 7° ? > V\ ! \ 8о s 1 V.\ t \ до s > V ) / [ roo 5 ' v- i I l НО s > V \ 1 \ 120 S ' V \ 1 } 140 s > v \ i > 160 s > v \ i \ 183 s i v. } I t 200 S ' V } i \ 220 S ' v\ i \ 250 s > возможностью с большей точностью прини- мать Ср равным с'. Приращение энтропии Г определяет переход жидкости в изобарно-изо- термическом процессе b — т в состояние влаж- ного пара со степенью сухости х, что позволяет находить по диаграмме значение х делением отрезка Ъ — т на b — с: Ът отсюда для построения на диаграмме кривых с постоянной степенью сухости (х — const) отрезки изобарно-изотермических процессов b — с должны быть поделены в одинаковом отношении и через полученные точки пройдёт кривая х — const. На диаграмме с учётом масштабов пло- щадь под кривой процесса а — b даёт теплоту жидкости q', подводимую к жидкости в условиях равновесия её с насы- щенным паром для достижения жидкостью температуры кипения Т1 (/'), отвечающей за- данному давлению р; площадь под изобаро- изотермой b — сдаёт теплоту парообразова ния (скрытую) — г, площадь же под участком изобаро-изотермы Ь — т — теплоту парообра- зования влажного пара г • х. Площадь под изобарой с — d даёт теплоту перегрева ?/,= \CndT. На диаграмме Т—s могут быть нанесены также процессы v — const. В. Шюле заменяет нанесение изохор комбинированной диаграм- мой Г— v — s, представляющей совмещение диаграмм Т — s я Т — v [27]. Диаграмма / — 5 для водяного пара (по Молье, 1904 г.) (фиг. 41). На диаграмме нанесены нижняя а —b—k и верхняя k — с — GI пограничные кривые. Обычно принимают для начального состоя- ния (t = ()° С) жидкости, находящейся в раз-
480 ТЕПЛОТА [РАЗД. 1 цовесии с насыщенным паром, энтальпию /0 = О и энтропию SQ = 0. Построение кривых ведётся по точкам; значения /', s', /", s" берутся из таблиц для пара. Кривые а—b — k и ft—с—Ci сходятся в критическом состоянии (точка k); кривая а — b — k идёт из начала координат; максимальная ордината правой пограничной кривой отвечает максимуму значения энталь- пии сухого насыщенного пара. В области на- сыщения между пограничными кривыми изо- бары и изотермы совпадают (процессы b — с), здесь они представлены пучком расходящихся прямых. В области перегрева изобары круто КНЦ/Т Фиг. 41. поднимаются вверх, имея логарифмический характер; изотермы круто меняют направле- ния и представлены пологими кривыми, идущими в сторону возрастания энтропии. Степень сухости л определяется отношением bin. отрезков о — m и Ь—с, х — j— > кривые х = const строятся так же, как и в диаграм- ме Т — s. Энтальпия заданного состояния прочиты- вается по оси ординат; если Ь, с, d—состоя- ния жидкости, сухого пара, перегретого пара при заданном давлении р, то значения /', i", in найдутся проектированием этих точек на ось ординат, причём i"—i'= г, in—i" — qn. Соотношение i = и -j- Apv позволяет для всех случаев находить внутреннюю энергию как и= i—Apv; так, например, и" = /" — Apv". На диаграмме /—л- в области перегрева обычно наносят семейство процессов v = const. Эти кривые протекают круче изобар, сохраняя тот же характер. Точка в области перегретого пара определяет его удельный объём, оцени- ваемый по значениям изохор, между которыми находится рассматриваемая точка; для опре- деления объёмов влажного пара используется выражение vx ^ v" • х; для состояния влаж- ного пара, заданного давлением р и сте- пенью сухости д-, находят по точке на верх- ней пограничной кривой для данного да- вления -о"—объём сухого пара, а по нему vx^v"-x. Осг. озные процессы. Изобарный про- цесс (р = const). В области насыщения про- цесс при р = const является одновременно про- цессом изотермическим (t = t' — температура насыщенного пара данного давления). Если vv Х[, fo, хг — удельные объёмы и степени сухо- сти начального и конечного состояний, то v% — v"-x2 -f A — .Го) v'; для случаев не очень большой влажности Г', =Vff-Xj't количество теплоты, подводимое в процессе, qp — Х2 - \ — /2 — /i [ккал/кг]; работа процесса 1р = р (v2 — i>i) [кгм/кг]. Если в процессе сообщения теплоты конеч- ное состояние является перегретым паром, то для определения этого состояния необходимо знать либо 1>2, либо tz; тогда уравнение состоя^ ния f(p, v, t) = О позволит найти третий недо- стающий параметр или он может быть найден по диаграммам /—s, Т— v- s, T — s; теплота процесса и работа его находятся так же, как А в области насыщения. Изотермический процесс t = const G = const). В области перегретого пара (в об- ласти насыщенного см. процесс р~ const) для нахождения параметров конечного состояния может быть использовано уравнение состоя- ния перегретого пара f(p, v, t) = Q или они определяются по диаграммам. Теплота процес- са дт— Т (s2—?]) [ккал/кг]; приращение энтро- пии легче всего определяется из диаграмм /—s или 7—5; изменение внутренней энергии qT— Дн) [кгмIкг]. Г\ Изохорпый процесс (t> — const). В об- ласти насыщения условие V2=v1 даёт где удельные объёмы жидкости v' и сухого napa'f" с подстрочным индексом 1 берутся по давлению начальному (р^), а с индексом 2 — по конечному (/?2); при не очень большой влаж- ности, пренебрегая объёмом влаги, получаем более простое соотношение: Из приведённых выражений находится степень сухости конечного состояния. В случае, когда конечным состоянием является перегретый пар, параметры его могут находиться по уравнению состояния перегретого пара или из' диаграмм. Работа процесса равна нулю (Vz — v^ — v). Те- плота процесса находится по разности вну- тренних энергий = k ~ i — Pz) v
ГЛ. V] ВОДЯНОЙ ПАР 481 Адиабатный процесс (dq~0, q—0). Обратимый адиабатный процесс (так как dq— ~T-ds, Т^ЬО, ds—О) определяется условием $2=$1, которое и может быть использовано для определения параметров конечного состояния; аналитическое решение задачи нахождения конечных параметров сложно, наоборот, реше- ние по энтропийным диаграммам (/ — s и Т — s), где адиабаты изображаются прямыми, парал- лельными оси ординат, весьма просто; адиа- баты расширения изначального состояния идут по вертикали вниз, адиабаты сжатия — вверх; конечное состояние определяется пересече- нием адиабаты с кривой, характеризующей за- данный параметр конечного состояния (напри- мер изобары конечного давления ^2). Работа процесса находится по разности внутренних энергий начального и конечного состояний: =427 (/! — /2) — — /?2t>2) [к? Ml кг]. Цейнером предложены приближённые уравне- ния: при перегретом паре pt/1>3~const ; урав- нение применимо для процесса, полностью иду- щего в области перегрева; если расширение, начавшееся в области перегрева, переходит в область насыщения, то применимость уравне- ния ;pi/1>3=const ограничивается моментом, ког- да пар, расширясь, достигнет верхней погра- ничной кривой, для которой можно принять уравнение pv^2, где р [кг /см?], v [мЩкг]. Даль- нейшее расширение, начинающееся от состоя- ния сухого пара, по Цейнеру, подчиняется уравнению до105 =const. Для влажного пара с начальной степенью сухости х в пределах от 1,0 до 0,7 адиабатное расширение идёт по уравнению jpf''0354'1^ —const. По Каллендару для перегретого пара действительно до кри- Р тического давления уравнение — ,^г— const; для Т '3 малых и средних давлений используется так- же формула ^=-=const. Решение вопросов, свя- занных с адиабатными процессами, по приве- дённым приближённым уравнениям не может быть рекомендовано, лучше решать их по диа- граммам; не следует приведённые показатели степеней в уравнениях адиабаты понимать как „ с п отношение теплоемкостеи — — . cv Дросселирование пара. Дросселирование пара происходит при прохождении потока че- рез местное сопротивление (дроссель) в трубо- проводе. При условии отсутствия потерь те- плоты в окружающую среду и пренебрежении разностью кинетических энергий перед и за дросселем процесс удовлетворяет условию /j = /2 (см. стр. 462, Первое начало), т. е. ра- венству энтальпий начального и конечного состояний. Задача определения параметров ко- нечного состояния просто решается по диа- грамме / — s проведением изоэнтальпы (/=const) от начального состояния до пересечения её с кривой, характеризующей на диаграмме изве- стный параметр конечного состояния. Точка пересечения даст состояние 2 и позволит про- читать по диаграмме остальные параметры этого состояния. Возрастание энтропии при дросселировании — свидетельство необрати- мости процесса, ибо он идёт только в сторо- ну понижения давления (/-^O'l), протекая в условиях отсутствия теплообмена с окружаю- щей средой. Дросселирование пара приводит к падению его давления и температуры (обычно) и увеличению удельного объёма/В зависимо- сти от начального состояния дросселирование может давать и увеличение и уменьшение степени сухости пара. Круговые процессы (циклы). Цикл Карно. Фиг. 42 и 43 дают характер протекания цикла Карно для насыщенного пара. Подвод qilKKaji/кг] теплоты по изотерме 7\ — (Ъ — 1) для насыщенного пара является одновременно Фиг. 43. процессом парообразования, идущим по изо- баре PI; отнятие теплоты q2 [ккал/кг] по изо- терме 7 для насыщенного пара одновременно является изобарным сжатием 2 — а при давле- нии /?2' сопровождающимся значительным увлажнением пара: 1—2 и а—b—адиабаты расширения и сжатия. На диаграмме Т — s q{ представлено пло- щадью с — Ь — 1 — d— с, q2 — площадью с — а — 2—d — с\ работа 1 кг пара в тепло- вых единицах Al — q\ — q2 представлена на диаграмме Т — s площадью а — b — I — 2—а. На диаграмме р — v площадь а — b — 1 — 2—а даёт работу I \кгм/кг]. Термический #2 ^2 к. п. д. цикла t\t— 1 — "-=1 — -т" 41 1 1 Если предположить при протекании цикла Карно переход его в область перегрева (точ- ки / и 2 расположатся за верхней погранич- ной кривой), то подвод теплоты по изотерме за верхней пограничной кривой уже не будет совпадать с изобарным процессом, а будет сопровождаться падением давления; наоборот, изотермическое отнятие теплоты (сжатие по изотерме Г2), начавшееся за верхней погра- ничной кривой, будет протекать с повышением давления до прихода в состояние сухого на- сыщенного пара. Таким образом переход ци- кла Карно в область перегрева, не изменяя его / Т \ к. п. д. ( i\t=\ — -=-}, приводит к паропере- гревателю и холодильнику, работающим не при р = const, как в обычных установках, а при t = const, что усложняет их конструкцию. Цикл Рэнкина—Клаузиуса, На фиг. 44 и 45 дан круговой процесс Рэнкина—Клаузиуса, со- стоящий из участка нижней пограничной кри- вой а — Ь, изобары b — 1, адиабаты 1 — 2 и
А82 ТЕПЛОТА [РАЗД. изобары 2—а. Установка, реализующая этот круговой процесс, должна бы включать элементы: насос-подогреватель для повыше- ния давления воды от pz до pl с одновремен- ным увеличением объёма её от v2 до vl и по- вышением температуры от t^ до t{ (для осуще- ствления процесса а — Ь, идущего по нижней пограничной кривой), котел-испаритель (про- цесс b—т), перегреватель прл постоянном давлении (процесс пг—1), расширительная ма- шина, поршневая или турбина (процесс 1—2), и конденсатор (процесс 2—а). В действитель- ных установках питательный насос не выпол- няет роли подогревателя воды по нижней — /1—& ккал/кг (площадь а—b—т—1—2—а), Термический к. п. д. Фиг. 44. Фиг. 45. пограничной кривой, сжатие в нём может рас- сматриваться адиабатным (а—щ). Однако для жидкости адиабатное сжатие не даёт сколько- нибудь ощутительного повышения температу- ры. Таким образом по выходе из насоса на- гнетаемая вода имеет температуру, практиче- ски равную исходной (в точке at f~/2, причём как результат адиабатного сжатия А /^гОД— 0,7° С); последующий, по выходе из насоса подогрев воды до tl в точке b осущест- вляется или в экономайзере или в котле (участок изобары йг — Ь). Круговой процесс, отвечаю- щий этим условиям, определяется контуром а — а, — Ь — т — 1—2 — а. Разница в затрате работы на насос-подогреватель и питательный насос (в котором практически адиабатное сжа- тие может расцениваться как изотермическое без изменения объёма) весьма мала, ощутима может быть только при высоких давлениях, близких к критическому состоянию. Исходя из этих соображений, циклом иде- альной паровой установки принимают круго- вой процесс Рэн- кина — Клаузиуса. В диаграмме / — 5 цикл Рэнкина — Клаузиуса дан на фиг. 46. По диа- грамме Т—s загра- S К Нал/k г град, чиваемое количе- —————— ство теплоты ql ~ ~ z'i — la выра- жается площадью с — а — b — т — 1 — е — с\ теплота, отдавае- мая в конденсаторе, <?3 = i, — ia ~ /2 — t% (tz — = /2 — температура насыщенного пара по да- влению /;2), представлена площадью е —2—а — с — е. Работа, совершаемая 1 кг пара, вы- раженная в тепловых единицах, Al — q\—q% — Al /,—/ i—h Фиг. 46. Диаграмма /—s позволяет проще всего найти характеристики цикла. ТЕПЛОПЕРЕДАЧА Теплопередача — обусловленная разностью температур передача теплоты от одного тела к другому или от одних частей тела к дру- гим частям того же тела. Рассматривают тепло- передачи кондуктивную (кондукцию, теплопро- водность), конвективную (конвекцию), радиа- ционную (теплопередачу излучением, лучистую теплопередачу). Действительные процессы теплопередачи обычно сложны, в них все виды теплопередачи сопутствуют друг другу; расчёт таких сложных процессов упрощается путём изучения отдельных видов теплопередачи, абстрагируясь от других. Задачи теплопередачи могут охватывать области, где каждая точка характеризуется определённой температурой» остающейся неизменной во времени (стацио- нарное температурное поле), и области, где каждая точка имеет температуру, меняющуюся по времени (нестационарное температурное поле?: в первом случае—установившаяся (ста- ционарная) теплопередача, во втором—неуста- новившаяся (нестационарная). Кондуктивная теплопередача (кондук- ция, теплопроводность). Теплопередача, осу- ществляемая путём передачи энергии элемен- тарными частицами вещества (электронами,, атомами, молекулами), представляет собою ре- зультат микропроцессов обмена энергии меж- ду элементарными частицами, вступающими в соприкосновение друг с другом. В наиболее чистом виде кондуктивная теплопередача про- исходит в твёрдых телах, в жидкостях и газах реже и только в тонких слоях. По гипотезе Фурье основное уравнение теплопроводности dt здесь dQ — количество теплоты ккал}, пе- редаваемое за элемент времени dx час] через элемент изотермической поверхности dF [л*3] в dt направлении нормали к ней; — -^- [град/м] = 1 — температурный градиент, векторная величина, равная производной от температуры по нормали к изотермической поверхности в дан- ной точке её и направленная в сторону возра- \ ккал Л стания температуры; X [-^^^а7\ ~~ коэфи~ циент теплопроводности, количественная ха- рактеристика способности тел к осуществле- нию кондуктивкой теплопередачи, численно разная количеству теплоты, передаваемому за час через 1 м'1 изотермической поверхности (удельному тепловому потоку) при grad *=!.. Если элемент dft не совпадает с изотерми- ческой поверхностью и нормаль s к dF\ обра-
ГЛ. V] ТЕПЛОПЕРЕДАЧА 483 зует с нормалью п к изотермической поверх- ности угол 9> т° _ _i 2L . — = -Х- § 4//V*:; при постоянном А Q = — A о" (Л) dt при стационарном температурном поле ^ не зависит от времени, пропорционально абсолютной температуре (за- кон Лоренца); присутствие посторонних при- месей может сильно менять А. У теплоизоляционных материалов с повы- шением температуры А обычно растёт (роль радиации поверхностей твёрдых составляющих тешюизолятора через внутренние воздушные прослойки). У большинства жидкостей А при повыше- нии температуры повышается. У воды до 180° С А растет, при дальнейшем повышении — убы- вает; между 0 и 80° С А = 0,477 A +0,003 O- Влияние температуры на А. С ростом тем- пературы А чистых металлов обычно убывает (исключение алюминий), для них отношение А к коэфицменту электропроводности приблизи- тельно постоянно (закон Видемана—Франца) и У газов с повышением температуры А уве- личивается. Влияние давления на А. При увеличении давления от 1 до 2000 am отмечено у многих жидкостей повышение А на 11 — 15»>/0. По кине- тической теории, пока длина свободного про- бега молекул мала по сравнению с толщиной газового слоя, А не зависит от давления. При весьма малых давлениях (значительно увели- чена длина свободного пробега i влияние да- вления тем сильнее, чем меньше толщина слоя. На пары влияние t и р велико. Таблица 48 Влияние температуры на коэфиниент теплопроводности металлов и сплавов ккал Шо данным „Международных справочных таблиц") [42] X в час . м . град Алюминий . . . Латунь (90—10) G0-30) . F7—33) . F0—40) . Медь (чистая) . Никель ..... Свинец ..... Серебро ..... Сталь (мягкая) . Тантал (при 18°) . Цинк ...... Чугун ...... Чугун с высоким содержанием 0 174 88 91 86 91 337 5о,6 54 29,8 Зб4 54 47 97 43 45 100 177 101 94 92 юз 331 5°-3 51 29.5 358 49 — 92 43 — Тем 200 197 U5 95 97 и8 327 49.2 46 28,3 353 45 — 88 Зо — пература t t 300 234 128 98 104 131 322 48,9 — 27.4 348 40 — 84,5 34. ~ СС 400 274 НЗ IOO но 145 315 47.8 — — 344 36 — 8о 48 — 500 319 155 юз иб 100 3" 47-5 — 339 31 — — 67 —— 600 364 i68 Ю4 130 172 307 46,2 — — 334 27 — 82 — Точка плавления в °С 649 Ю5о 94о 940 8Q4 ю8э 1450 231 345 960 1530 2ООО 419 I2OO 12<5о Таблица 49 Коэфициенты теплопроводности металлов [42] [бо] X в час . м . град Вещество Чистые металлы Висмут .... То же .... Вольфрам . . Железо чистое То же .... Железо кова- То'же .... Золото .... о. ?? с. QJ Еи <У ° Н я 18 100 20 18 100 18 100 18 X 5*8 138 58 54.5 52 51.6 252 Вещество Золото . . Кадмий . . То же Магний ! 1латина . . То же Ртуть . . То же . . Сталь (\% С) Сталь A% С) Сурьма . . То же ... о. я о. о> = 0 <и н о 100 18 100 О — IOO 18 too 0 50 18 ТОО о 100 X 253 8о 77,8 137 6о 62,4 5.4 6,9 39 38,6 158 14.5 Вещество Чугун ..... То же .... Сплавы Константа н F0 Си, 40 Ni) . . Константен F0 Си, 40 Ni) . . Манганин (84 Си, 4 Ni, 12 Мп) о. н м а. <и Е=и (П е- ш 54 IO2 18 IOO f 18 \IOO X 41 40 19-5 23,1 22,6 Вещество Сплавы киселя 70 Ni, 28 Си, 2 Fe. ..... 62 NI, 12 Сг, 26 Fe ..... Никелевое серебро .... То же ... Платиноид . Подшипнико- вый металл (белый) .... с. ь о, и оЗ Н а 2О 2О О JOO i8 20 X 30 п,6 25.Я З2 21,6 Зо,4
484 ТЕПЛОТА (РАЗД. I Таблица 50 Коэфициенты теплопроводности некоторых строительных и изоляционных материалов [42] [60] ккал X в •————————=г час • м • град Продолжение табл. 50 Асбестовый картон . . Асбест листовой .... Асбестовый шифер . . Бетон (шлакобетон) . . (бетонный камень) . . A : 4 сухого) ...... Бумага ......... Вата хлопчатобумажная Войлок волосяной (по- То же шерстяной . . . Гипс (формованный и сухой) .......... Графит искусственный То же порошкообраз- ный D0 отверстий на линейный см) ...... Дерево (поперёк воло- кон) дуб .......... тиковое ....... ель .......... Дерево (вдоль волокон) сосна ........ Древесные стружки Доломит ........ Древесный уголь куско- вой ............ Зола древесная ..... Известняк A5,3% Я3О по объёму) ........ j Картон гофрированный Картон для перегоро- док, изоляционного типа Картон для перегоро- док, плотная папка .... Кирпич глинозёмный (92—99% ALO;, по весу), пла- вленый ......... глинозёмный (82'/0 А12О3 по весу) ..... глинозёмный F4—65% А12О3 по весу) ..... глинозёмный D1% А13О3 по весу) из огне- упорной глины ..... Кладка строительного кирпича ........ Хромовый кирпич C2% Сг2О3 по весу) . . Шамотовый кирпич (обжиг 1330 ) ...... То же (обжиг 1410°) . О QJ » Я ft "а ^ и" 5 U н О. J& - * со uj ?!§! О !-» Н 1920 890 i8oo 1800 470 470 700 700 580 580 580 580 580 580 58о 2 IOO — So , 272 ЗЗо 1250 825 720 640 450 550 140 2680 fioo B40 1650 237 690 2720 1840 3200 3200 3200 о. cs 0, t- С_3 s° 0) f- и со 51 о бо — 2ОО О —— 2ОО О О 5° юо 150 2ОО 250 Зоо 400 56 — 30 30 30 0 — IOO ао о 40 50 15 6о 21 30 50 8о 8о 0 — ЮО 24 21 30 927 5°° 5оо 1400 5оо 2О 2ОО 550 000 5оо 8оо IIOO 500 800 ноо л 0,64 о,143 o,i3 0,17 0,72 о,134 ОД34 0, 2 о,13 0,146 o,i6s о,174 о,179 0,182 o,i85 0,192 0,64 о,зо о,8о о,б5 0, 112 О.ОЗб 0,031 0.045 3 о,37 129 о,155 o,i8 0,16 0,15 0,093 0,30 0,05 1,5 0,064 0,076 0,061 0,8 0,055 0,042 0,06 З.о 1,92 1,26 1.25 0,90 0,6 2,0 2,13 1,72 О,ОО 0,92 0,94 о,95 1,03 1,06 Шамотопый кирпич (об- жиг 1450* )........ Кожа подошвенная . . . Кокс (пылевидный) . . . Лава .......... Лёд .......... Магнезия (порошкооб- разная) .......... Мрамор ........ Окись магния (прессо- ванная) .......... Пемза ......... Песок сухой ...... Песчаник ........ Пробка вторично гра- нулированная, тёртая . . Резина твёрдая .... Сажа ламповая .... Сера моноклиническая То же ромбическая . . Штукатурка искусст- венная .......... То же строительная . . Сланец ........ Слюда (поперёк слоев) Снег .......... Стекло ........ боро-силикатного типа оконное ....*... натрово-известковое Мел .......... Углекислый магний . . Фарфор ........ Фибровый картон изо- Фибра красная .... Холст ......... Целлулоид ....... Шёлк .......... Шерсть минеральная . . То же животная .... Шлак доменный .... Шлаковая шерсть . . . Эбонит ......... Эмаль силикатная . . . 0 в я « Си О. «я с* >> 3_g И ^" 'х Н CL, wTj-S с О !-° Н IOOO 920 197 8оо 192 1520 2250 130 150 I2OO 1бо 2IIO 1241 555 2230 1520 3040 231 12до 1400 100 /15° 1315 но 192 6ю 03 о. >•» се о. О). Н m 500 800 IIOO 0 — IOO о 41 2Q 21 21—66 20 40 30 3° о 21 4° IOO 21 21 25 94 50 30—75 21 21 2О 30 30 30 30 30 24—127 30 X I.I 1,18 1,31 0,137 0,16 o,73 1-95 0,52 1,8—2,5 0,48 0,045 0,22 0,21 0,28 1,58 0,039 0,037 0,137 0,112 — ОД37 0,057 0,134—0,145 0,24 0,64 o,37 1,28 0,50 0,40 0,3—1,1 o,95 0,45—0,91 0,45—0,65 0,6 0,06 °>9 0,042 0,4 0,075 0,18 0,039 0,0335 0,036 0,031 0,095 0,033 0,15 Таблица 51 Коэфициенты теплопроводности изоляционных материалов при низких температурах (по СгбЬег [60] и [42J) X в час • м • град Материал Асбест . To же . Хлопок. Шёлк . о Oj n ••s 3 1^ д'лГ 0 5й О ш 7оо 4б5 Во 100 0 О,2О одзз0 0,0484 0,0432 Темп — 45,5 0,196 o,is8o 0,0450 0,0381 ература -73,3 0.194 O.I22O O.O4II 0,0350 в °С - 129 o,i86 0,1072 0.0350 0,0292 -184 0,149 O,d8l2 0,0295 0,0231
ГЛ. VI ТЕПЛОПЕРЕДАЧА 485 Таблица 52 Коэфициенты теплопроводности изоляционных материалов при средних температурах (по Nusselt [60] и [42]^ . ккал X в ————————г час . м . град Материал Асбест ....... Обожжённая инфу- зорная земля для по- крытия труоопроводов Изоляционный состав (рыхлый) ....... Шёлковая нить . . . Шёлк ........ Шерсть ....... Пробковый порошок Инфузорная земля (рыхлая) ........ з ж S га О ю а 577 20О 4оо 8о 146 IOO 136 100 350 0 0,130 0,064 о.обо 0,048 о,ой9 0,037 о,°33 0,031 0,052 38 о,145 о,об8 о,о68 0,052 о,о45 0,042 0,040 о,оз9 0,058 Тел 93 0,164 0,077 0,075 0,058 0,050 0,050 0,049 0,048 0,067 шература в 149 од/5 0,085 0,079 — — — — — 0,070 •с 204 o,i8o 0,092 0,082 — — — — — 0,075 316 0,186 0,109 — — — — — — 0,079 \ 427 0,194 0,127 — _. — — — — Таблица 53 Коэфициенты теплопроводности изоляционных материалов при высоких температурах [42] я [6Э] X. в час • м • град Материалы Слоеный асбесто- вый войлок (около 40 слоев на 25 мм) . . То же (около 2и слоев на 25 мм) ....... Волнистый асбест D складки на 25 мм) 85-процентная маг- незия ........ Дштомит с асбестом и связующим материа- лом .......... Диатомитовый кир- пич .......... Диатомит порошко- образный (объёмный вес 290 кг/л3) ..... Горный лён (rock wool) ......... •я , Р § га г\ •** ?Х et??- 37° 260 150 315 870 870 1100 1370 38 0,040 0,067 0,075 0,058 0,067 0,080 0,189 0,191 0,058 0,045 93 0,055 0,075 0,086 0,061 0,070 0/083 0,104 ОД95 0,062 0,050 149 0,06 0,082 0,103 0,064 0,073 0,086 0,198 0,201 0,066 0,058 Среди 204 0,065 о.одо о,об9 о,°75 о.одо 0,2О4 0,207 0,071 о.обб. яя темг 263 0,071 0,097 0,079 0,094 0,2С>8 0,213 0,076 о,°75 1ература 316 о,о8з 0,097 0,213 0,221 о,о8о 0,085 в °С 371 о.одо о,юз 0,223 0,231 0,091 427 0,097 о,109 0,235 0,243 0,101 482 0,263 О.273 538 0,303 Таблица 54 titiu-л Коэфициенты теплопроводности жидкостей А. в ———————, т час• м • грао По „Международным справочным таблицам", Marks, Smith, Мак-Адаме * Жидкость Уксусная кислота 100%-ная .... То же 50%-ная ........... Ацетон • .............. Аммиак 2б°/0-ный .......... Амилацетат ............ Амиловый спирт .......... Темпе- ратура в °С о 50 о 8о о 100 0 8о о 50 о IOO о 100 Л o,iS3 0,127 0,271 0,384 0,158 о,137 0,360 о,474 О.И9 0,075 0,128 0, 124 0,156 ОД58 Жидкость Бензол ............... Морская вода 0°/,, твёрдых веществ То же 1% твёрдых веществ .... То же 2% твёрдых веществ .... То же 3% твёрдых веществ • . . . То же 3,5% твёрдых веществ . . . Рассол 25°/0-ный СаС13 ....... То же 25°/0-ный NaC! ....... Темпе- радра { 5° —— 20 8о — 20 8о — 30 8о —— 2О 8о —— 2О 8Q — 20 8о — 20 * 0,127 O.OQ5 0,447 о,59э о,438 0,575 °i43a 0,566 0,4=7 0,564 0,562 0,405 0-544 о,334 о,«5 * Допускается линейная интерполяция величины по температуре. Оба приведённые в таблице значения тем- пературы представляют вместе с тем для приводимых данных рекомендуемые пределы. Составы приведены в процентах по весу.
486 ТЕПЛОТА [РАЗД. I Продолжение табл. 54 Жидкость То же (iso) ............. Четырё'ххлористый углерод .... Касторовое масло ......... Хлорбензол ............ Хлооистоводородная кислота 30"/',.-ная .............. То же Изопропиловый алкоголь ..... Этиловый спирт 100%-ный ..... То же 90%-ный ........... » » 80%-ный ..... „ 70%-ный ..... , . Б0%-ный ..... 40%-ный ..... Темпе- ратура в'С о IOO о 8о о 12 45 о 8о ю 70 4 12 9-15 Зо 6о о 8о 0 о Ок. 4 Зо 6о 20 6о 30 6о 0 8о о 8о о 8о о 8о о 8о о 8о о 8о X о,145 о,138 ОД45 0,138 ОД255 од 45 о,86 ОД54 о,п85 0,104 о,и8 0,243 о,2~.а о 335 0,405 0,1215 о,п9 одт8 0,363 0,420 ОД37 ОД35 o,i6o од 37 о, 164 0,275 од 85 0,208 O,2l6 0,328 0,252 0,3б4 0,300 0,415 i j Жидкость Этиловый спирт 30%-ный ..... 20%-ный ..... 10%-ный ..... Пентан (п) ............. То же „ . 98%-ная ........... . . 60%-ная. .......... То же 40%-ный ........... Нефтяное масло .......... Пропиловый алкоголь (iso) .... Октан ................ Толуол .............. Вазелин .............. Ксилол ............... - Темпе- ратура в °С о 8о о 8о о 8о о о 8о 39 39 о 8о о 8о 2О 8о о ТОО 2О 20 00 2О 00 О 8о IO OK.IS о 8о 30 do 39 0 ТОО 20 С 100 О i 4- 1 X 0,345 0,385 0,498 о,434 о,547 0,106 0,1190 °Д!55 0,150 0,109 0,113 0,109 0,130 0,1185 7-2 7,2 0,147 0,274 0,231 0,243 0,140 o.Ibl 0.194 ОД75 0,28 0,31 ОД2 ОД325 0,130 одзо 0,127 ОД55 0,142 0,1215 одВЗ 0,48 о,6я i,I24 0.143 Таблица 55 Физические константы воды между 0 и 200° С при давлении насыщения (между 0 и 100° С при давлении 1 кг/см^ [1] [59| Темпера- тура < °С о 10 so 3° 40 5° ею 70 8о до IQO 120 140 IfeO 180 гоо Давление Р кг1см* -°3 ,О2 3.68 6,30 10,20 15.85 Удельный вес 7 кг/л*8 IOOO IOOO 998 996 992 988 983 978 972 05 958 943 926 90S 887 865 Удельная теплоёмкость СР ккал кг • град i.oog 1,002 0,999 0,998 о,998 о,999 о,999 I.OOI 1,002 1,005 1,007 1,015 1,025 1,040 1,057 1,078 Теплопровод- ность X ккал м • час • град 0,480 о,494 0,510 о,525 0|539 о,552 0,565 0,574 0,581 0,585 0,587 0,59° o,s88 0,585 о,579 о,573 Динамиче- ская вязкость lOo.jx кг • сек м? 182,5 133-0 IO2.O 8i,7 66,6 56,о 48,о 41,4 Зб,3 32,1 з8,8 23,5 23,0 17,5 15,7 14.3 Кинемати- ческая вязкость Ю8 • N м*1сек 179 130 100 8о,5 65,9 55,6 47-9 41,5 Зб,6 32,6 29,5 24-4 21,3 i8,9 17-4 10,2 Температу- •оопровод- иость 10* -а м"Ччас 4,8 5,о 5,1 5.3 5,4 5,6 5-7 5,9 6.0 6д 6,2 6,4 6,5 6.7 6,9 7.1 Критерий Прандтля 1 *' 13,3 9>49 7,об 5.51 4,37 3,59 3/°о 2,54 2,30 1,93 1,72 1,37 1Л7 1,02 о,9* 0,82
ГЛ. V] ТЕПЛОПЕРЕДАЧА 487 Физические константы для воздуха при давлении 1 кг\см? [2] Таблица 56 Темпе- ратура t °С — i8o — 150 — IOO - 50 о 50 IOO 150 2OO 250 ЗОО 400 500 60O 7OO 800 900 IOOO Удельный вес Т кг/ж3 3,72 i,98 i,53 1,25 1,06 0,02 0,81 0,72 0,65 0,60 0,51 0,44 о,39 о,35 0,32 0,29 0,27 Удельная те при посто- янном давлении СР ккал кг • град о.25о 0,248 0,244 0,242 0,241 0,240 0,241 0,242 0,244 0,246 0,249 0,254 О,2бо 0,2б6 0,271 о.275 0,279 0, 282 плоёмкость при посто- янном объёме <, ккал кг • град 0,174 о,173 0,172 0,171 0,171 0,171 о,17а о,174 0,1/6 0,178 o,i8i 0,186 0,193- 0,197 0,201 0,206 0,210 0,213 Отношение удельных теплоём- костеи ^"гГ 1-44 1,43 1,42 1,42 1,41 1,40 1,4° i>39 1,39 1,38 1,38 1,37 i,3<5 1,35 1,34 1-33 1,33 Коэфици- ент тепло- провод- ности Х- 10' ккал м-час-град о,б5 1,00 1,39 1-75 2,35 2.63 2,89 3.12 3,37 3,6° 4.04 4,45 5.15 5,49 5,79 6,01 Динами- ческая вязкость р.- 109 кг сек • м* 0.66 0,89 1»2О 1.49 1.74 2,ОО 2,22 2,42 2,64 2,83 З,02 3-3° 3,6? 3-95 4,24 4.52 4-78 5.02 Кинемати- ческая вязкость v • 10* м^сек 00175 0,0314 0,0596 0,0955 o,T37 0,185 0,237 0,296 о.збо 0,427 о,497 0,658 o,8i5 O.QQO I,l86 1,397 1,610 1,84 Темпе- ратуро- провод- ность а- Юэ м*1час 0,70 <*>73 6,88 9,25 ii,9 14,8 i7,8 21, 0 24,2 31,4 38,7 46,3 54,2 62,8 71,4 79-° Крите- рий П ранд- тля Рг о,охга 0,780 о,744 0,727 0,719 0,7*7 0,718 0,720 о,725 0,731 0-737 о,75° 0,762 0,774 0,787 о,799 0,812 0,825 X ,бо ,85 ,9° ,95 ,9° ,95 ,95 ,94 ,89 • 8? -83 .79 ,75 ,71 Аз ,59 Таблица 57 * Коэфициенты теплопроводности газов и паров [42] X в ккал час-м • °С Ацетилен ..... Воздух (от — 191 до 212° С) ...... Аммиак (от —60 до 100° С) ........ Углекислый газ (от — 78 до 500° С) . Сероуглерод .... Окись углерода (от — 191 до 7,5° С) . Четырёх хлористый углерод ....... Хлор ........ Хлороформ .... Циклогексан .... Этан ........ ... ..|..г- . .... -..-,.-_ тц„— -—._.. ________ / °С О 4б IOO 184 -75 0 5° юо о 4° IOO 184 212 0 8 46 100 184 0 4б 100 184 102 —70 -34 0 ТОО 1 0,00782** О,ОЮ1 o,oi34 О.02ОО о,оо94 о,о149 0,0193 0,0238 0,00709 O.OIOO 0.0140 0,0207 0,0240 0,0055° <},оо575 0,00565 0,00695 0,0088 0,00325 0,00637 0,00800 0,0107 0,0141 0,00990 0,0125 0.0155 0,0275 \ 0,0192 0,0173 о,ои8 0,0185 0.0063 10'. а 8,85 5,5 с 125 -15°; Этилацетат .... Этиловый спирт . . Хлористый этил . . i Этиловый эфир . . Гексан (п) . . . . . Водород (от — 19!° до 100° С) -.-... Водород-углекислый газ: п.оЦ'н, 36,98"/г На 60,86"/0 На 83,45'Vo H, 100,0 :»/„ На Водород-азот: о% н. , С Г\~1 ; т_1 1о,У /f, Пз .с 46 100 184 8 20 IOO О 100 i84 213 о 46 100 184 212 —71 о 100 о 20 О 100 X о,оо97 0,0131 о,огд4 о ОЮ7 О,О12Т o,oi68 0,0075 0,0130 0,0183 0,0207 0,0104 0,0177 0,0255 0,0283 0,0090° 0,0104 0,0141 0,0182 0,0226 0.0089 0,0008 0,0083 0,014-! ». 0,136 О.ОТ22 o,o2ig 0.0373 0,0622 0,101 0,150 0,0108 0,0289 10s. с с 91 i ,. * В таблице помещены значения X и Х0 при 0°, постоянная а в формуле Х=Ха +а( и константа с Sutherland в формуле ._ Т+с 273 ' где Г — в СК и / — в °С. ** Главным образом по „Международным справочным таблицам", по установившейся традиции значения коэфи- циента теплопроводности газов и паров приведены с тремя значащими цифрами, но следует иметь в виду, что точность табличных данных порядка 10°/0.
488 ТЕПЛОТА [РАЗД. i Продолжение табл. 57 39,0% Hj ...... 57,4% Hs ...... 65,2% Н„ ...... 79,5% Н, .'.... 80,3% На ...... 100,0% На ...... Водород— закись азота: 0'/0 Н3 ...... 7,5% На. ..... 20,9% Н, ...... 38,6"/0 Н, ...... 59,9% Н„ ...... 81,2% Н2. ..... 100,0% На ...... Ртуть ....... Метан (от — 188° до 10° С) ........ Метиловый спирт . То же ....... Хлористый метилен Метилацетат . . , . 1°С 2ОО О IOO О 46 IOO 213 о 2О X о,о294 о,ои4 0,0176 0,00528 о,оо668 о,оо85 0,0129 o,oo8i 0,0092 хо 0,0457 0,0530 0,0700 o.oqio 0,0925 0,146 0,0137 0,0173 0,0250 0,0386 о 0013 0,0980 0,146 0,0253 10s- a ю,7 с Бромистый метил . Хлористый метил . Йодистый метил . Азот (от — 192° до 100°С) ... ..... Закись азота (от — 70° до 1иО° С) . Окись азота (от — 70° до 100° С) . Двуокись азота E5° С) ......... Кислород (от — 191° ДО 11)ч° С) ...... Пентан (iso) .... Сернистый ангидрид Вода ........ Г°С о юо 0 4S 100 184 213 о 46 IOO о 2О О 46 46 IOO А. о,оо495 0,0084 0,00725 0,0099 0,0127 0,0178 О.О2ОЗ 0,00372 0,0047 о,оо6г о,отоо о, от 0,0099 0,0131 0,0155 o,oi88 Х0 0,0195 о,01 18 0,0179 0,0343 0,0067 SO5 .a *,5i с *95 144 Диференциальное уравнение теплопро- водности. Предполагая, что: 1) поле темпе- ратур нестационарно и заполнено однородным телом; 2) тело изотропно; 3) коэфициент теплопроводности X, удельный вес f и удель- ная теплоёмкость с не зависят от давления и температуры; 4) в теле не происходит изменений агрегатного состояния, получаем уравнение теплопроводности в виде линейного диференциального уравнения 2-го порядка в частных производных (независимые пере- менные— время т и три пространственные координаты, зависимая переменная — темпе- ратура t): dt а 3) в сферических координатах: 2_ df_ _1_ "+ > дг ^~ г* Г . 1 %•}' где cp — долгота, ф — полярное расстояние (дополнительный угол к широте). Кондукция (теплопроводность) в ста- ционарном температурном поле. Температура в любой точке не претерпевает изменений по времени. Диференциальное уравнение тепло- проводности: —О так как dt - = 0 и а О здесь а — — [м2/час] — коэфициент темпера- у с туропроводности, характеризующий быстроту выравнивания температур различных точек поля. Для значения а, принимая размер- ность сл& сек вместо м-/ч ас, имеем а [м^час] = а [смсек] • 2,778; Vy t — оператор Лапласа или диференциальный параметр 2-го порядка от t, Уравнение в развёрнутом виде: lj в декартовых координатах: 2) в dt_ -. —— U (Ь цилиндр dt , ] 1 _ - -L V дх% 1ИЧССКИХ / d4 а { -•-,— \ or'2 1 дЧ ду* ^ коорд , 1 ~г г дЧ ' dz*)' инатах: dt дг *~ Плоская стенка (одномерное стацио- нарное температурное поле, t — fix), изотермические поверхности поля — плоско- сти, параллельные боковым поверхностям стенки). Стенка ограничена двумя изо- термическими плоскостями с температурами tw,i и tw,2 (t^i > tw^Y, практически стенка должна иметь ширину и высоту (направление осей^' и г) достаточно большие по отношению к её тол-щине S (направление оси х), чтобы можно было считаться с изменением темпера- туры в стенке лишь в направлении оси х. Температура в стенке (фиг. 47) t — / (л-) — прямая, г-1 grad t == - Количество теплоты, передаваемое через стенку на участке поверхности F: Q = lf _*™±1*. [ккал/чае],
ГЛ. V] ТЕПЛОПЕРЕДАЧА 489 где коэфициент теплопроводности X в ккал\м • град • час, F в м2, о в м. Плоская многослойная стенка, состоящая из п плотно прилегающих друг к другу слоев, с коэфицяентами теплопроводно- сти и толщинами Xj и QJ, Х2 и 22, • • •» '•я и ^п- Наружные плоскости стенки имеют темпера- / п т Фиг. 48. туры /w>1 и tw, „+1, температуры в плоскостях стыка смежных слоев tw^, tw,%, ,.., tw,n', в /-м слое (grad — [ _ .V* и'~ <g"M = — *,• w,i w,i + 1 распределение температуры в i-м слое, — — прямая; xw.i Распределение температур в стенке t=f(x) — ломаная линия, проходящая через температуры tw>l tw>Zf .... tw>n+ ь Количество теплоты, передаваемое через стенку на участке поверхности F [ж3] (фиг. 48): v гояд • f ас - , п 1 — J [ккал/час]; сопротивление ^ кондукции /-го слоя. При стационарном температурном поле количества теплоты, проходящее через каждый слой Qi, равны между собою п равны коли- честву теплоты, проходящему через всю стенку Q: •./СЯД/'ШС 0 и,л + 1' =а ~ъ7" ^'w»f Wti Температуры на стыке / -го и (/ + 1) • го слоев: w,i + 1 == w,i '• также Круглая цилиндрическая стен- ка (т р у б а). Стенка, стационарное температур- ное поле которой характеризуется и зотер м и че ски ми поверхностями кру- говых цилиндров, коаксиальных с осью трубы, со- стоит из п слоев; внутренняя изотер- мическая поверх- ность (ri) имеет температуру tw^, внешняя (/• т) — циенты теплопро- водности слоев AJ, .'..;,..., Хя; на уча- стке длины L утеч- ки теплоты в па- Фиг. 49. правлении к тор- цам трубы не учитываются, поле температур одномерно,— i =/•(/•). На участке длины L [м] (фиг. 49) трубы количество теплоты, передаваемое в час, 1 I — П У, «?('..!- In In - ,—• ^iJ 9),. 1 = 1 ~ Ai — ^Ю.Я + i) [ккал/чае], где г — порядковый номер слоя (на фиг. 49). Количества теплоты Q; на участке длины /, (м) трубы, передаваемые отдельными слоями, при стационарном температурном поле равны между собою и равны Q: 1 w,t i); Количество теплоты, передаваемое 1 not. м трубы: Q О; i d, L L V-lm-^?±l di 1 2X, ^(tw, i~~fw,t+l) №'
490 ТЕПЛОТА [РАЗД. I Количество теплоты, передаваемое 1 м? по- верхности трубы, считая по внутреннему диа- * Q метру, д*= — — — - ; то же, но по наружному тг a^L диаметру, а## = — . • ,т.е,а=д#п di = Температура tw>i+l на стыке /-ron(/-f l)-ro слоев: ^ 4+1 а также Температура внутри 1-го слоя dt<d<dl+l: = где iw ,ln *,-- + fo.mln ' * Я __- - In —. — Для однослойной трубы: 1 1 •n-L (/«,,! — Температура стенки трубы: , « ln ~j~ . d ln j~ ~ где rfj < d < rf2. Шаровая стенка (полый шар). Стационарное, одномерное, t = f(r) темпера- турное поле определяется изотермическими поверхностями сфер, кон- центричных между собою. Стенка состоит из п кон- центричных слоев, плотно при- легающих друг к другу, ра- диусы их /*i (внутренний), г2,..., гп+\ (внешний); коэфи- циенты теплопроводности AJ, Х2,..., Ал; температуры поверх- ности сфер tw, j, ^,2,..м 'w, n-\--it- Количество теплоты, прохо- дящее в час через шаровую стенку (фиг. 50): I—г „ «,. V — i = n 1/1 Фиг. 50. .41 Количества теплоты, проходящие в час через каждый слой Q/, равны между собою и равны Q: п 4*t-f Температура на стыке /-го и (/ + 1)-го слоев: t а также / w.t +1 Температура внутри 1-го слоя на поверх- ности сферы радиуса г, (г,-< г < гг+1), f, = = /(г)— гиперболы '«,., •D-- Г- / ' 'Е'' / + 1 (г/ 1 1 О ''»-!- 1 1 \ Конвективная теплопередача (конвекция) Общие уравнения. Конвективная тепло- передача осуществляется путём переноса энер- гии перемещающимися в пространстве частями жидкости (капельной или газа). Теплообмен, достигаемый конвективной теплопередачей, является следствием переноса энергии пере- мещающимися конечными массами жидкости, сопутствуемого обязательно кондукцией, т. е. переносом энергии элементарными частицами носителя при их соприкосновении (контакте); здесь кондукция осуществляется в условиях совершенно отличных, чем в твёрдых телах, она зависит от перемещения конечных масс носителя энергии. Различают конвекцию есте- ственную (свободную) и вынужденную: в пер- вой перемещение масс жидкости есть след- ствие неравенства удельных весов жидкости в различных точках её за счёт неравенства в них температур; во второй — перемещение масс жидкости определяется какими-нибудь внешними побудителями, например, напором вентилятора, циркуляционного насоса. Особое значение имеет конвекция при омы- вании жидкой средой поверхности твёрдого тела — теплоотдача (теплопереход). Теплоотдача (Т-> Ж) с элемента поверхности dF \м"\ твёрдого тела (стенки) за элемент времени rft [час], при разности температур tw — tf(tw — температура поверхности элемен- та стенки, tf— жидкости; предположено tw > tf, если tf~^>tw, берут разность tf-~tw — тепло- отдача Ж -*• Т): dQ = a(tw-- tj) dp d i [ккал]; Г ккал ] , здесь а —— - ———— ._ коэфициент те- [ л2- град -час J - плоотдачи, численно равный количеству те- плоты, отдаваемому (или воспринимаемому) единицей поверхности стенки в единицу вре- мени при разности температур поверхности стенки и жидкости в Г.
ГЛ. V] ТЕПЛОПЕРЕДАЧА 491 При стационарном температурном поле и температуре tw на всей поверхности F стенки - t F ккал Коэфициент теплоотдачи функция ряда пере- менных: u=f(W, tw, tf, X, {X, р, Ср, /J, /s,...). где tf — температура жидкости, w - скорость, Д. — коэфициент теплопроводности, [л — коэфи- циент вязкости, р — плотность, ср — теплоём- кость, — параметры, относящиеся к жидкости; tw — температура стенки, /-,, /2, . . . — гео- метрические размеры, определяющие условия движения. Явление теплоотдачи в общем виде описы- вается системой диференциальных уравнений: 1) Уравнения движения вязкой жидкости: до /- дх dwt -И" = — /- -г Р -S + . v 1 д 6\ -f- ^ -,-- \ ; 3 dxj а^ dw v а», /о : 1 а 9 \ *-— — л + м v2o>y+_ -т- ду г ч •* з ду/ где dwx дх dwv _ _? a.y dw, ~_ | _ -^ < S ' Л~2 ! V2WV, drv •^ ал: У ду "" rfliy, —г^- составляются дюя анало- гично. 2) Уравнение сплошности сжимаемой жид- кости при неустановившемся режиме: dz а^ при установившемся движении —- = 0; для движения несжимаемой жидкости а т ~~ дх ~~ ду "~ ~дг ~ 3) Уравнение конвективного переноса те- плоты Фурье—Кирхгофа (уравнение теплопро- водности в движущейся среде); стационарное температурное поле dt а/ дх Am ~Г AVJ где а = — [ж2,</ас] — коэфициент темпера- ЧСР туропроводности жидкости. 4) Уравнение теплообмена при конвектив- ном переносе теплоты на границе раздела по- тока жидкости и твёрдого тела дп ~ tw). Аналитическое решение этих уравнений с учётом всех условий однозначности (опре- деляющих частные случаи) удаётся лишь но отношению к некоторым задачам и достигается на основе ряда упрощающих допущений, что снижает возможность практического примене- ния его. Теория подобия позволяет, не интегрируя этих диференцчальных уравнений, установить некоторые характеристические, безразмерные величины, критерии подобия, сохраняющие своё значение для целого класса (группы) подобных явлений; та же теория констатирует для класса подобных явлений обязательность функциональной зависимости между найден- ными критериями, но установить вид её она не в состоянии. Согласно этому для подобных явлений, описываемых приведёнными уравне- ниями, должны существовать зависимости между критериями: при учёте влияний как естественной, так и вынужденной конвекции , Or, Pr, *о 'о при вынужденной конвекции а = j ^ e, r, -j-. , - при естественной конвекции Nu =/a(Gr, Яг ' А.,...); «о 'о / для газов с вынужденной конвекцией *0 '0 для газов с естественной конвекцией ,4 , 4—— )' *о 'о / где критерий Рейнольдса Re = —; критерий Пекле Ре — — ; V критерий Прандтля Рг = —; критерий Грасгофа Gr= -—— 9—— критерий Нуссельта ;Va = ——. Здесь v [м'1сек] — коэфициент кинематической вязкости; а = —*— [м'2/час]—коэфициент тем-
492 ТЕПЛОТА [РАЗД. пературопроводности; X [ккал1м-град-час] — коэфициент теплопроводности; а. [ккал/м2-град час] — коэфициент теплоотдачи; w [м/сек] — скорость; g [м/сек2] — ускорение силы тяже- сти; 3 [1/град] — коэфициент объёмного рас- ширения; & [град] — избыточная температура; / [м\ — характерный линейный размер, для труб обычно диаметр. Критерии Re и Or выводятся из уравнений движения, характеризуют подобие сил: пер- вый — сил внутреннего трения (вязкости), второй — земного тяготения (подъёмную силу). Критерий 1'е находится из уравнения Фурье— Кирхгофа, определяет подобие явлений в от- ношении теплопроводности в движущихся средах. Критерий Nu даёт условия подобия в пограничном слое. Критерий Рг находится Ре -v как отношение -=- = —, ценен тем, что от- Re a ражает физические свойства, природу движу- щейся среды {А А \ > = -*— , а — —}. Так как Л;« = --—, то а = -^- Nu, т. е. зна- ние критерия Нуссельта даёт возможность определить коэфициент теплоотдачи. Вид этих функциональных зависимостей для явлений, входящих в класс подобных, на- ходится экспериментально. При пользовании для нахождения а экспе- риментальными формулами нужно обращать внимание на пределы применимости формулы, определяемые диапазоном изменения крите- риев, охваченным при осуществлении опыта; необоснованный выход за пределы может при- вести к крупным ошибкам в расчётах. При пользовании расчётными формулами, выра- женными в критериях подобия, температуру, по которой берутся вводимые в формулу фи- зические параметры, так называемую опреде- ляющую температуру, следует брать согласно приводимым указаниям к формуле (при по- мощи подстрочного индекса), ибо выбор этой определяющей температуры у различных экспериментаторов не согласован. Теплоотдача в вынужденном потоке жидкости (вынужденная конвекция). 1. Те- плоотдача в прям ой трубе. Турбу- лентное движение Формула Нуссельта * 0,79 / / \-0.05 Num-= 0,0344 Рет . (-_> \ строго применима для стабилизированного, турбулентного потока газов и перегретых паров, протекающих по прямой трубе и испы- тывающих подогрев от стенки, при темпера- туре газов не выше 600° С, при Рет = 1000— 7000; подстрочный индекс от — указание на выбор определяющей температуры tm — _-_«L.^l_L; tw и if — температуры стенки и жидкости; 1[м]—длина трубы, d \м\—диа- метр. Возможно экстраполирование формулы на большие значения Рет. Формула Крауссольда [58] Nuf = 0,032 1 -0,054 индекс f — указание на определяющую тем пературу; tf—температура жидкости. Формула применима как для капельных жидкостей, так и для газов, для стабилизиро- ванного, турбулентного потока, при Re<^> 10 000 и при 0,7 < Prf < 10 000. По Крауссольду при нагревании жидкости показатель у критерия Prf т — 0,37, при охла- ждении от = 0,33; по М. В. Кирпичёву целе- сообразно принять т = 0,35 в обоих случаях. При —- = 100 -т- 400 приближённая формула Крауссольда Nuf = 0,024 Re°f'B • PrJ1. Формулы Нуссельта и Крауссольда приме- нимы не только для случая продольного про- текания потока жидкости (капельной или упругой) внутри круглой трубы, но и для пря- мого канала произвольного постоянного сече- ния F; при расчёте вместо d вводят эквива- лентныи диаметр — , р где г — попе- речное сечение канала; ?/—активный периметр сечения, являющийся проекцией на плоскость, нормальную к оси канала, поверхности его, участвующей в теплоотдаче. Значения эквивалентного диаметра Эквива- лентный d диаметр 1. Круглая труба (^ • . .......«• b 2. Прямоугольник |___J a: а) теплообмен через все стороны . . . б) теплообмен через две противолежа- щие стороны (а) ........... в) теплообмен через одну сторону (а) . 3. Квадрат |_\ а ............ 4. Кольцевое сечение: а) теплообмен через внутреннюю и внешнюю поверхности ....... б) теплообмен только через внешнюю поверхность ............ в) теплообмен только через внутрен- нюю поверхность ......... Вынужденный поток при ламинарном движении. Формула Крауссольда [58]; 2 аЬ а+Ь~ 1Ъ D — при нагревании жидкости; » N u s s e 11 W., Mitt Forschungsarbeit, 89, 1, 1910. при охлаждении жидкости. Обе формулы относятся к опытам с верти- кально расположенной трубой и подводом жидкости снизу. Для других условий располо-
ГЛ. .V] ТЕПЛОПЕРЕДАЧА 493 жения трубы и подвода жидкости расчёт следует вести по формуле, дающей среднее значение коэфициента теплоотдачи: '23 13,2-/ г Формула Ватцингера—Джонсона [68] для ламинарной и переходной области 4600): Л/^ = 0,255 GrW.ReW-Pr где определяющая температура * = *— 0,54 (f— tw). — 1350 — 2. Т еп л о о т д а ч а в изогнутых тру- бах (колена, переходы, спирали). По опытам Иешке [56] при турбулентном режиме движе- ния с воздухом до Re = 15000U: Num = ( 0,039 4-0,069 ~- Pe 0,76 где d—диаметр трубы; %—радиус-закругления. Соотношение между теплоотдачей в изо- гнутой трубе с теплоотдачей в прямой трубе Иешке даёт формулой 4изогнут ' лпрям' 3. Теплоотдача одиночной тру- бы, омываемой поперечным пото- ком жидкости. По опытам Гильперта [55] со свободным незавихренным потоком воздуха, направленным нормально к" трубе и получаю- щим подогрев от неё (скорость воздуха от 2 до 30 м]сек при диаметрах трубы или цилин- дра от 0,099 до 155 мм), теплоотдача опреде- ляется формулой: Nuf = с • Re" . где сип выбираются из таблицы: I • ю- — 5 • ю3 о,59° °.47 5 • то3 — 5 ' 10* • 0'J97 °'6° 5 • ю4 и выше 0,023 о,8о Данные Гильперта дают наинизшее значе- ние коэфициента теплоотдачи, характеризуют его значение в незавихренном потоке воздуха (при нормальной турбулентности). Влияние турбулентности учитывается ко- эфициентом х: Nuf = с Renf •*, где -х. выражается из таблицы: Автор эксперимента х Гильперт i,o Эйгенсон i,o Кузнецов i,o Михеев i,o8 Форнем и Рейер i,:8 Мак-Интайр 1,50 Условия эксперимента Свободная струя по выхо- де из сопла Всасывающая труба с плав- ным входом Всасывающая труба с плав- ным входом Замкнутая труба с успо- коительной решёткой Замкнутей труба, после вентилятора, с успокои- тельной решёткой Замкнутая труба, после вентилятор;!, без успо- коительной решётки Приведённые соотношения даны для слу- чая угла атаки (угол, составленный направле- нием потока и осью трубы), равного 90Э; при угле атаки «|, отличном от 90°: а90 WWgo где е по данным Синельникова и Чащихина дан кривой 1, по данным Форнема [67] <@\ 0.8\ кривой 2 (фиг. 51). По Ульзамеру [66] обобщённая зависимость для капельных жидко- стей и газов: л;,,,— />. oJl. Di-0'3l w 70 60 JO 40 30 20 Угол a/naku V Фиг. 51. Ю О где сип берутся из таблицы (корректиро- ванной по данным Гильперта и Эйгенсона) Rfff с п i • юа — 5 • ю3 0,652 о,47 5 • ю3 — 5 • Io* o,ai8 0,60 5 • ю* и выше 0,0254 о,8о 4. Теплоотдача пучков груб в поперечном потоке воздуха. По работам Н. В. Кузнецова во Всесоюзном тепло- техническом институте, теплоотдача от пучка труб к воздуху при поперечном обтекании пучка при коридорном и шахматном располо- жениях труб определяется соотношением: При вычислении критериев коэфициент те- плопроводности X и коэфициент вязкости jj, отнесены к средней температуре tm погранич- ного слоя, плотность р отнесена к той темпе- ратуре, к которой относится скорость w, бе- рущаяся по самому узкому сечению в пучке. Константы сип берутся из табл. 58 и 59 по шагу $i между трубами вдоль ряда и ша- гу 52 между рядами вдоль направления потока воздуха и диаметру труб d. Случай теплоотдачи [41], [45], когда поток направлен к пучку не под углом атаки 90°, а под некоторым острым углом t|», учитывается соотношением: где w берётся из таблицы: •V - со = 90 i 8о i 7° о|98 6о о,94 5о о,88 40 0,78 Зо 0,67 30 0,52 ю 0, 42 5. Теплоотдача плоских верти- кальных п л и т в вынужденном потоке воз- духа. Формула Н. А. Скнаря [37]: Определяющим линейным размером приня- та длина плиты /0; определяющей температ-у-
494 ТЕПЛОТА [РАЗД. ! Значения сип для коридорных пучков [38] Таблица 5S Ряды в пучке Для первого ряда ..... Для каждого из остальных рядов ............. Для первого ряда ..... Для каждого из остальных рядов ............. Для первого ряда ..... Для каждого из остальных рядов ............ Для первого ряда ..... Для каждого из остальных Для первого ряда ..... Для каждого из остальных рядов ............ Si <J -*• d 4- От 1,з До i,5 От 1,5 ДО 2,0 ОТ 2,0 До 2,5 От 2,5 До з,о От з.о До 4.о От 1,2 до 1,5 с 0,182 0,178 0,177 0,173 0,175 0,169 0,178 0,165 0,180 0,161 От 1,5 до 2,0 с o,i88 0,172 0,182 0,170 0,176 0,168 0,183 0,167 0,192 0,165 От 2,0 ДО 2,5 с 0,195 о,1б9 o,i88 o,i68 0,179 0,167 0,187 0,170 0,207 0,171 От 2,5 до 3,0 с О,2ОО 0,164 0,100 0,165 0,183 0,166 0,198 0,168 0,217 0,17° От 3,0 до 4,0 с 0,205 O,l6l 0,192 0,162 0,190 0,164 0,200 0,164 0,225 0,169 п о,6о • о,65 о,6о 0,65 о,6о о,05 о,6о о,65 о,6о 0,65 Значения с и п для шахматных пучков [38] Таблица 59 Ряды в пучке -'а* Среднее для первых че- тырёх рядов ....... Среднее для каждого из остальных рядов ..... Среднее для первых че- тырёх рядов ....... Среднее для каждого из Среднее для первых че- тырёх рядов ....... Среднее для каждого из остальных рядов ..... Среднее для первых че- тырёх рядов ....... Среднее для каждого из остальных рядов ..... Среднее для первых че- тырёх рядов ....... Среднее для каждого из остальных рядов ..... Среднее для первых че- тырёх рядов ....... Среднее для каждого из остальных рядов . ... *, d -> d 4- От i,i До 1,з От 1,з До 1,6 От 1,6 ДО 2,О ОТ 2,0 До з.о От з.о До 4.о От 4,о До 5.о От 1,1 до 1,3 с О,22О 0,3^5 О, 205 0,292 О,2О2 о,275 О.20О О,2бо О,2ОО 0,250 , — — От 1,3 до 1,6 с 0,205 0,300 0,207 0,295 О,2О6 0,285 0,205 0,270 0,204 0,265 — — От 1,6 до 1,9 С 0,218 0,220 0,215 0,300 O.2I2 0,295 0,208 0,280 О,2об 0,275 — ~ От 1,9 до 2,5 с 0,230 о,34о 0,225 0.315 0,218 0,305 0,213 0,290 0,208 0,285 — — От 2,5 до 3,0 с 0,240 о,35о 0,230 о,335 0,224 0,315 0,218 0,300 0,214 0,205 , — — От 3,0 до 5,0 с — • — — — — — — — ~ — 0,214 0,200 п 0,б2 о,бо О,б2 о,6о О,б2 о,6о 0,62 о,6о 0,62 о,6о 0,62 о,6о рой—температура стенки tw. Формула даётся для значений Rew от 5-104 до 1,7-106. Теплоотдача в свободном потоке жидко- сти (естественная конвекция). 1. Теплоот- дача вертикальных труб [50]. Приво- димые ниже формулы Эйгенсона дают возмож- ность по критерию Нуссельта определить ло- кальное значение коэфициента теплоотдачи ах для любой высоты х и среднее значение его а по высоте от х — 0 до х = Н. Формулы спра- ведливы для двухатомных газов (Рг = 0,72) для расчёта теплоотдачи вертикальных проволок, труб и плит, имеющих по поверхности равно- мерную температуру. Индекс х означает, что при рассмотрении локального значения коэфи- циента за определяющий размер при нахо- ждении критериев принято расстояние х от низа трубы или плиты. Индекс Н указывает, что при рассмотре- нии среднего значения коэфициента тепло- отдачи на участке трубы или плиты вы- сотою Н за определяющий размер принята высота Н. Индекс d указывает на определяющий раз- мер, диаметр для выяснения пределов приме- нимости формулы для труб и проволок.
ГЛ. V] ТЕПЛОПЕРЕДАЧА 495 Индекс т указывает на определяющую Для наклонных труб применяется формула температуру Коха: + tf - , Плиты и трубы при G/W>106 где D беРётся из табл- 60- 1) Для Grm>-<'\№—ламинарная область дви- _ ,. сп женая: Таблица 60 '•г /' ; Значения постоянной D в формуле Коха 2) Для 109 < Qrmx < 1,7- 1010 — переходная область: М/и„ = 51,5 + 7,26- 10~5. 3) Для G/w>l,7.1010: Трубы при Grm(i<^ Для GrWJt>l,7.10W: Проволочки: 1) GrOTd<0,14 (при ламинарном течении^: 2) Значения величины В берутся из таблицы: Ormd = D __ ю-1 1.93 10"'° о,934 I01 о,545 юа Q-349 I03 о,245 ю1 0,184 ю 0,156 G'md- В - 10» 0.148 I07 0,148 I08 0,148 10» 0,148 ю'° 0,148 ю" 0,148 2. Теплоотдача горизонтальных и наклонных труб [42J. Для приближён- ных расчётов горизонтальных труб в воздухе применима формула Гриффитса-Дэвиса; сред- нее значение а : где tw и tf — температуры поверхности трубы и воздуха; формула применима для Дг>15°С при я^5 мм; А берётся из таблицы: d в мм — А - 5 4,85 ю 3,53 50 1,94 100 i,8o 200 1,73 5оо 1,73 1000 1,73 0. *Ъщ С[ (- П 2О 40 6о 8о 100 120 0 2,7 2,3 2,1 1,98 1,90 1,88 Наклон 15 2,7 2,2 2,1 1,97 1,90 1,88 к горизо 30 2б 2 3 2 0 194 i 89 i88 нту в 45 =,5 2,1 1,94 1,89 i,87 1,8? граду 60 _ 1,92 i,8o 1,78 1,78 сах 75 _ — i,6i 1,61 1,61 1,61 90 _ — 1,30 1,30 1,30 Теплоотдача плит При вертикальном расположении плит усло- вия теплоотдачи аналогичны условиям тепло- отдачи вертикальных труб (см. выше). При- ближённый расчёт плит при Н=\ м: а =3,0 + 0,08 Д/ (формула Нуссельга, при С); ^"=3,45- Д*°'13 (формула В. С. Жуковского, 85<Д/<150° С;; H 760' где Н [м] — высота плиты; b — барометриче- ское давление в мм ртутного столба (форму- ла Шмидта и Бекмана). Для горизонтальной плиты, обращённой теплоотдающей поверхностью вверх: а=2,8^/Д* (формула Хеяки); а=2,15[/Д? (формула Гриффитса-Дэвиса). Формулы В. С. Жуковского: 7= 2,95 Для горизонтальной плиты, обращённой те- плоотдающей поверхностью вниз: о~= 1ДЗД/0'25 (формула Гриффитса-Дэвиса); ^= 120-/ч 30 \ 7/1 где Хда — коэфициент теплопроводности воз- духа (формула В. С. Жуковского). Теплоотдача при конденсации. При оса- ждении конденсата на холодной поверхности в виде сплошной плёнки конденсацию называют плёночной, при осаждении конденсата на по- верхности в виде отдельных капель — капель- ной.
496 ТЕПЛОТА [РАЗД. 1 По теории плёночной конденсации Нус- сельта для плоской вертикальной стенки тол- щина плёнки конденсата 8 на расстоянии х от верхнего конца плиты: у./" * г 1 л Г ккал 1 где 8 Ш—толщина пленки; X ———^—— — \ м* град-час \ коэфициент теплопроводности конденсата; Г кг-евк 1 . f* ——2— — коэфициент вязкости конден- сата; ts — температура насыщенного пара; tw — температура стенки; х [м] — расстояние от верха плиты; у[кг/м'А]—удельный вес конденсата; г [ккал/кг] — теплота парообразо- вания. Локальное значение коэфициента [ккал ~\ —~——ч—— на расстоянии х: м*-град-час\ Г где At = ts-tw, ккал* среднее значение ?ll!l^L Г ккал* ~\ . р L л1Т-час*-°С* J ' , —Г ккал  фициента теплоотдачи а ————=-—— для ^ IM°-град-час ] коэ всей стенки высотою Н: о = 0,943 Параметр А выбирают по средней температуре слоя плёнки: *т == ~2 (^ ~Ь *w)~ Формула применима не только для верти- кальной стенки, но и для вертикальных труб, если, как это и бывает всегда на практике, толщина плёнки невелика по сравнению с ра- диусом кривизны трубы. Если угол наклона стенки к горизонту 0, то ар = « 90 ' Для горизонтальной трубы: = 0,766 T По С. С. Кутателадзе, при конденсации пара связь между критериями подобия уста- навливается зависимостью ф=/F), в кото- рой ф и 9 через критерии подобия "Л/и = 7 . — , Рг= Г аллилея), ? = —--.— - (критерий, введённый с-Д t ч ^ Кутателадзе) выражаются так: V, V/e > где /о — характерный линейный размер, т. е. для горизонтальной трубы диаметр d, а для вертикальной трубы её высота Н. Результаты обработки опытных данных привели Кутателадзе и Шренцеля к следую- щим зависимостям: = 128-10 при i/4 _. ф= 1,13. В или М/и при e<ew=123.10 = 0,16+ 41,96 в, ~ ' или Теплоотдача при кипении жидкости. Опыт- ные данные Якоба, Фритца и Л инке, относя- щиеся к условиям парообразования, когда вода полностью покрывает поверхность на- грева и водяное пространство над поверх- ностью нагрева достаточно велико для свобод- ного подъёма образующихся пузырьков пара, дают следующие зависимости для критериев: для 103<"G/-m-PrOT<2.107; ^ 0,555 Ga = — -— (критерий j для причём определяющей температурой прини- мается средняя между температурой стенки и температурой насыщенного пара, а физиче- ские параметры, входящие в критерии, берутся для воды. Теплопередача кондукцией и конвекцией Распространённой технической задачей является теплопередача от одной жидкой (газообразной) среды через твёрдую стенку к другой жидкой (газообразной) среде, т. е. механизм теплопередачи охватывает и конвек- цию и кондукцию. Плоская стенка (фиг. 52). Плоская многослойная (п слоев) стенка, темпера- турное поле в ней определяется теми же условиями, что и в случае задачи о кондук- ции теплоты. Поверхность А — В омывается подвижной средой с температурой tt при • ко- эфициенте теплоотдачи ajj поверхность С — D — средою с температурой /2 ПРИ ко- эфициенте теплоотдачи «2. Количество теплоты, передаваемое через поверхность F м^\
ГЛ. V] ТЕПЛОПЕРЕДАЧА 497 коэфициент теплопередачи k _ _ 1__ __ Г ккал "I . 5 1 [м*-град-час\' «1 ^ "XT a2 »' = 1 термическое сопротивление теплопередаче Фиг. 52. составляется из следующих величин: 1 — — сопротивление теплоотдаче от ле- ai вой среды к стенке; ^_L— сумма сопротивлений кондукцйи 1 в отдельных слоях; — — сопротивление теплоотдаче от «2 стенки к правой подвижной среде. О Г ккал "I -? = а \ —- —— - —— — F \_м* • град- час \ удельный те- J пловой поток. Соотношения между температурами: -; Для однослойной стенки Круглая цилиндрическая стенка (труба). В круглой цилиндрической многослойной стенке (трубе) поле температур определяется условиями, совпадающими с таковыми в за- даче о кондукцйи. Внутренняя поверхность омывается подвижной средой с температурой ^ при коэфициенте теплоотдачи «_, внешняя — с температурой ?2 при а2. Количество теплоты, передаваемое через участок трубы длиною L [м]: Q = kmp-n-L fa — /2) [ккал/час]; коэфициент теплопередачи трубы: 1 1 « = п У- ^j2Af 1 ln +1 1 — сопротивление теплопередаче в трубе. Часовой тепловой поток, отнесённый к 1 пог. м трубы: О ,. Г ккал Температура на стыке /-го и (/ -f 1)-го слоев: я и„ й п + 1 Температуры внутренней и наружной по- верхностей: Труба однослойная (я>= 1): 1 lw,l О/, 2 =ь Распределение температур в слое см. выше кондукцию. Средний температурный напор. При расчёте теплообменных устройств (теплопере- дача Ж — Т — Ж) различают относительное направление жидкостей-, омывающих поверх- ности твёрдой стенки: прямоток ;—* — парал- II дельное движение жидкостей в одном направле- нии; противоток ^z± — параллельное движе- II 32 Том 1, кн. 1.
498 ТЕПЛОТА [РАЗД.1 ние жидкостей в прямо противоположном на- Таблица 61 правлении; перекрёстный ток I — дви- жение жидкостей в перекрёстном направле- нии; возможны сложные комбинированные схемы движения жидкостей. При теплопередаче Ж — Т — Ж темпера- туры жидкостей, участвующих в теплообмене, остаются неизменными в случаях, когда осу- ществляющийся теплообмен вызывает измене- ние агрегатного состояния (парообразование, конденсацию), в прочих случаях температура горячей /j и температура холодной fz жидко- стей меняются. Схемы характера изменения температур при прямо- и противотоке пока- заны на фиг. 53; на схемах индекс (') озна- Фиг. 53. чает вход, (") — выход жидкости; Oj — раз- ность температур горячей и холодной жидко- стей со стороны теплообменного устройства, где разность имеет большее значение; Ф3 — разность температур со стороны теплообмен- ника, где она имеет меньшее значение. Водяной эквивалент жидкости W = " _ = G-c ккал  подсчитывается как про- — — — - з час- -град \ изведение часового количества жидкости, про- текающей через теплообменник, на теплоём- кость её. При переменных температурах в расчёт теплопередачи Ж — Т — Ж вводят средний температурный напор: о ^-- ) см. табл. 61. Перекрёстный ток (приближённое реше- ние): j г _ f i Q = -:———л—-—т- [ккал/час}; », »1 0,0025 о,оо5 О,О1 О,О2 о,оз 0,04 0,05 о.об °.°7 о,о8 о.од ът »i 0,167 o,i88 0,215 0,251 0,276 0,298 0,317 0,336 0,364 0,378 », »i 0 IO 0 12 о 14 0 l6 о 18 О 2О 025 озо 035 0,40 о,45 »i " ат *i 0,391 о,415 о,438 0,458 о,4?8 о,497 о,542 0,581 0,620 0,655 0,690 »i », »• о,5о о,55 о,6о о,б5 0,70 о,75 о,8о о,85 0,90 о,95 1,ОО »« »1 0,722 0,753 0,783 0,812 0,841 0,869 0,897 0,924 . 0,950 о,975 1,000 Точный расчёт см. [62], [63]; сложные схе- мы см. [38]. Стержни и рёбра (фиг. 54). Стержни, ци- линдрические тела с произвольным попереч- ным сечением F [и2] и периметром сечения U [м] имеют в одном (начальном) торце избыточную температуру (разность тем- пературы стержня . и окружающей среды), поддержи- ваемую неизменной тепловым потоком Q [ккал/час], про- ходящим через это сечение; распро- страняясь кондук- цией по стержню, поток расходуется на теплоотдачу фиг 54 окружающей среде боковой поверх- ностью и вторым торцом его; $—переменная по длине стержня избыточная температура. Поде температур стационарное, за изотерми- ческие поверхности в теле стержня прини- маются плоскости, нормальные к оси стержня. Стержень бесконечной длины (L = ос). Температура стержня на расстоя- нии х от торца с температурой fy: 'а__(J xTF, ^х = L — 0 (температура стержня снизилась до уровня температуры окружающей среды). Тепловой поток, поступающий в стержень: Q = F [ккал/час]', [ккал ] , * ~о ——— 5 —— — коэфициент теплоотдачи бо- м.ъ-град-час\ т ;i[- |Л-. ккал ковой поверхности стержня,... ,. r r \M-град-час коэфициент теплопроводности стержня. Стержень конечной длины (L м). Температура стержня в сечении, отстоящем от торца с температурой &j на расстоянии х: _. W 2 (ch(mL) + Bs\\(mL)}
ГЛ. V] ТЕПЛОПЕРЕДАЧА 499 Температура конца стержня: X~°L ch (mL) 4- В sh (ml) ' Тепловой поток, поступающий в стержень через торец с температурой S^: В формулах: т = 1/ ~ ; В = =^- ? al — r kr k-tn коэфициент теплоотдачи торца в конце стержня; „ml , — ml гиперболические функции. Стержень конечной длины!,, но не учитывается теплоотдача конечного торца его (aL — 0): — т (L — х) I ,,-f m (L—x) 2eh (ml) где th(mL) = sh ch (/«/,) ' током воздуха, параллельным плоскости рёбер, выражается уравнением о = 1,18 A + 0,0075 ГдаН/- VOT°,73; здесь а, Тт, Vm — те же, что в формуле Стан- тона; -г^—к. п. д. (эффективность) ребра, опре- деляемый как отношение тепла, действитель- но отдаваемого ребром (Q), к теплу, которое ребро могло бы отдать (Qo), если бы разность температур ребра и воздуха по всей высоте ребра была постоянной (В0), равной разности этих температур в корне ребра. Для нахождения г^ Пай даёт: Q th ah' о/г' здесь а = л/ —- *•-*+ причём о — толщина ребра; h — высота его; QQ — - те- пло, которое могло быть отдано в единицу времени с единицы длины ребра при постоян- ной разности температур (В0) ребра и воздуха: Значения а и ah' для двух типов рёбер нормальной (встречающейся в практике) формы и для специальных медных рёбер приведены ниже, в таблице; величина а принята одинако- IStSffJt вой для всех рёбер, равной 108 — — — - ——— , м^-час-град что соответствует скорости свободного потока, обтекающего поверхность в 145 кл1/час. г~ ———————————————— Материал ребра Алюминий ......... Сталь ............ Медь ............ Высота ребра h в м 0,025 0,0l6 0,0254 Толщина ребра 3 в м 0,0023 о,ооо8 0,00051 Теплопро- водность X i8o 39>6 328 а=1/^- V Х8 22,8 83 Зб,4 h' в м О,02б1 0,0164 0,0256 ah' о,595 i,3b о,93 к. п. д. V о, до °,°5 о,79 При весьма коротких стержнях, малой длине L: ch . a- ?/..?; приведённые формулы стержней применимы для расчёта плоских рёбер, расположенных на плоской плите (стенке). Стантон [65] на основе опытов с медными, расположенными вокруг деревянного цилиндра диаметром 114 мм, рёбрами (расстояние между рёбрами 8 мм, толщина их 0,55 мм, наруж- ный диаметр 146 мм), при температуре рёбер 30 — 150° С и температуре охлаждающего воз- духа 15 — 18* С даёт для коэфициента тепло- отдачи: a = 1,18A +0,0075 Тт) ккал • час-град \ где Тт — средняя арифметическая из абсолют- ных температур ребра и воздуха; Vm — ско- рость воздуха в км/час. По Паю [46] в расчёте охлаждения возду- хом цилиндров быстроходных двигателей вну- треннего сгорания коэфициент теплоотдачи при обдуве оре'брённого цилиндра свободным по- Радиационная теплопередача (теплопередача излучением) Определение и основные соотношения. Радиационная теплопередача осуществляется путём переноса энергии, электромагнитными волнами, имеющими квантовую природу и под- чиняющимися законам термодинамики. Лучи, испускаемые излучающим телом, отличаясь длинами волн (k) и частотами (N), имеют об- щую природу и представляют собой электро- магнитныг волны. Деление их на световые лучи, тепловые, химические и другие условна (см. табл. 62). В однородной и изотропной среде лучи распространяются прямолинейно; достигая по- верхности среды, они частично отражаются, частично проникают во вторую среду, где ча- стично поглощаются, частично же проходят её насквозь. Отражение (преломление) называют пра- вильным, если падающий и отражённый (пре- ломлённый) лучи лежат в одной плоскости с нормалью к поверхности раздела двух сред, а поверхности, дающие такое отражение (пре- ломление), называют абсолютно ровными. Отра- жение (преломление) называют диффузным,
500 ТЕПЛОТА [РАЗД. 1 Таблица 62 Классификация электромагнитных колебаний Наименование волн Космические и гамма-лучи . Лучи Рентгена ...... Ультрафиолетовые лучи (хи- мические лучи) ........ Видимые (световые) лучи . . Инфракрасные (тепловые) лучи ............. Электромагнитные волны . Длина волн , *. = o,i до ю А 10 — 20О А о 2ОО А — О,4 МК ** о,4 — 0,76 мк 0,76 — 4оо мк 0,4 мм — х км * А — единица измерения длины волны, ангстрем, рапная 10 ~~ ''мм. ** мк — микрон, равный 10 ~ ^ мм. если падающие лучи, отражаясь (преломляясь), расщепляются и идут во всевозможных напра- влениях; такое отражение дают шероховатые поверхности. Гладкую поверхность, полностью отража- ющую все падающие на неё лучи, называют зеркальной; шероховатую поверхность, пол- ностью и равномерно отражающую все падаю- щие лучи, называют белой (абсолютно); шеро- ховатую, полностью пропускающую все пада- ющие на неё лучи, поверхность называют абсо- лютно чёрной; тело, полностью поглощающее все падающие на него лучи, называют абсо- лютно чёрным. где А — коэфициент поглощения, поглощатель- ная способность тела, доля излучения, погло- щаемая телом; R — коэфициент отражения, отражательная способность тела, доля излуче- ния, отражаемая телом; D — коэфициент про- ницаемости, пропускная способность, доля из- лучения, проникающая сквозь тело. Для абсолютно чёрного тела А — 1, для абсолютно белой поверхности R = 1. Приведённые коэфициенты (способности) зависят не только от природы тела, но и от вида лучей (длины волны X), поэтому соотно- шение Лх -f- /?x + D\ = 1 Дает указание на свойства тела по отношению к монохромати- ческому пучку (у которого длина волн в диа- пазоне от X до X + ^Х); соотношение А 4- R -{- D = 1 имеет смысл по отношению к интегральному (полному) излучению, охва- тывающему волны всех длин. Если D = 0, тело непроницаемо для излу- чения и А -}- R — 1; если D = 1, среда про- пускает излучение полностью, она диатермична. Лучеиспускательную способность тела для интервала длин волн от X до X -+ rfX, т. е. ко- личество энергии монохроматического излуче- ния с единицы поверхности в единицу време- Г ккал  ни ^х u^.vnr определяют из выражения =Л -А ность излучения. ккал ] \ ~ интенсив- Излучение абсолютно чёрного тела Интенсивность излучения любого тела J\ = f(T,h). Закон Планка A902 г.) устана- вливает вид функции / для абсолютно чёрного тела (индекс ное тело). указание на абсолютно чёр- , -5 \Т е —\ LKKCLA | м^-час \ ' где Т — °абс; X — в м ; (см. фиг. 55). Абсолютно чёрное тело испускает лучи всех длин волн от X = 0 до X = со при всех 1 2 3 4 5\ |б 7 8 9 т ^г*" ———8--л Длина 8олны\ Фиг. Б5. температурах, отличных от абсолютного нуля: при данной температуре интенсивность излуче- ния его больше интенсивности излучения любо- го другого реального тела в тех же условиях. При малых значениях \-Т по закону излу- чения Вина: при е т :> 100 ошибка по формуле 3>'1%. При больших Х- Т применим закон Рэлея Джинса: А,, •Т. Закон смещения Вина устанавливает связь между длиной волны Хот, отвечающей макси- мальному значению интенсивности излучения, и температурой (при повышении температуры в диаграмме y=^J^s, х — К максимумы изо- терм функции Jl>s — / fX, Т) смещаются в сто- рону уменьшения X (см. фиг. 55): Xm-/*=2,9 мм °К. Закон Стефана—Больтцмана, установленный Стефаном A879 г.) экспериментально, Больтц- маном A884 г.) теоретически, даёт интеграль- ную, полную лучеиспускательную способность абсолютно чёрного тела: где Оу или cs — коэфициент излучения. ккал
ГЛ. V] ТЕПЛОПЕРЕДАЧА 501 Излучение серых тел. Излучение серого тела характеризуется, как и излучение абсо- лютно чёрного тела, волнами всех длин, от А = 0 до \ — ос . Спектр излучения и здесь непрерывен; однако в сравнении с чёрным те- лом интенсивность излучения серого тела для каждой длины волны понижена при всех тем- пературах; если J^ — интенсивность излучения X серого тела, то —.— = е, где е < 1 степень J\s черноты серого тела, не зависящая ни от длины волны, ни от температуры. К серым телам применим закон Стефана — Больтцмана: р — х= о Продолжение табл. 63 где а и с — коэфициенты излучения с = ккал . .. ~0. г——т (см. табл. 63). К v м^-час 100 Таблица 63 Степень черноты полного нормального излучения различных поверхностей (по Hottel [42]) Поверхность А. Металлы Алюминий Тщательно полированная пластина, чистого металла 98,3»/0 ........... Полированная пластина . Шероховатая пластина . Окисленный при 600° С . Кровельный материал, крытый алюминием . . . Поверхности, обработан- ные алюминием, при на- греве до 600° С: медь ......... сталь ......... Вольфрам Нить, бывшая в употреб- лении ........... Нить .......... Железо и сталь Металлические поверх- ности (или с очень тон- ким слоем окисла) Железо электролитное, тщательно полированное . Железо полированное . То же свежеобработан- ное наждаком ...... Чугун полированный . . Железо сварочное, тща- тельно полированное . . Чугун свежеобточенный Стальное литьё полиро- ванное .......... Сталь листовая шлифо- ванная .......... Железо листовое глад- кое ............ Чугун обточенный . . . Окисленные поверхности Железная пластина, тра- вленая и потом докрасна заржавевшая ......,: °С и их окисл 225- 575 23 26 20О — боо 13 200 — боо 2ОО — 000 25—3300 33°о !75— 225 425 — IO2O 2О 300 40— 250 22 77° — 1040 94<э — иоо goo — 1040 8з°— 99° 20 ел ы °. 039—0.057 0,040 0,055 о, и— о, IQ O,2l6 0,18 — 0,19 0.52—0,57 0,032—0,35 0,39 0,052 — 0,074 0,144—0,37? 0,242 0,21 0,28 0,435 0,52 — 0,56 0,52 — 0,61 0,55— о.6° о,6о — 0,70 О,6[2 Поверхность То же, но совершенно за ржавевшая ....... Сталь листовая прока- танная ......... Железо окисленное . . Чугун, окисленный при 600° С ......... Сталь, окисленная при 600° С ......... Железо электролитное, окисленное, гладкое . . Окись железа ..... Железо литое необрабо тайное ......... Сталь листовая с значи- тельным шероховатым сло- ем окиси ...... - Сталь листовая с плот- ным блестящим слоем оки- си ............. Пластина литая гладкая То же шероховатая . . Чугун шероховатый, сильно окисленный .... Железо сварочное, окис- ленное, тусклое ...... Пластина стальная ше- роховатая ... ...... Сплавы стальные высо- котемпературные (см, Сплавы никеля) Расплавленный металл Чугун расплавленный . Сталь мягкая распла- вленная .......... Золото Чистое, тщательно поли- Латунь Тщательно полирован- ная, состав по весу: 73,2% Си; 26,7% Zn; ...... 62,4% Си; 36,8 «Zn; 0,4% Pb; 0,3% Al; 82,9% Си; 17,0% Zn Прокатанная в твёрдом состоянии, полированная, но притом: а) направление поли- оовки заметно ...... б) со слегка нарушен- ной полировкой ..... в) со следами оставше- гося от полировки стеа- рина ........... Полированная ..... Пластина прокатанная: а) с естественной по- верхностью ....... б) тёртая грубым на- ждаком ......... Пластина тусклая .... Окисленная при нагреве до 600' С ......... Медь Тщательно полированная, электролитная ...... Торговая шлифованная, полированная, но с остав- Шабрёная до блеска, но не зеркальная ...... Полированная ...... Пластина, предваритель- но нагретая до 600° С ... Окись меди ....... Пластина, продолжи- тельно нагревавшаяся, по- крытая толстым слоем окиси Расплавленная ..... Молибденовая нить . . . Никель Нанесённый гальвано- пластическим способом нл полированное железо и за- тем полированный . . . °С 2О 20 100 2ОО — боо абоо — боо 125— 5^5 50О — 1200 925—1115 =5 25 23 23 40— 250 2О — 3°° 40— 370 1300 — 1400 l6oo — 1800 225— 625 245— 355 255- 375 275 20 23 24 40— 315 22 22 5° — 35о 200 — боо 8о 20 22  2ОО — ООО 8оо — иоо 25 Ю75— 1275 725—2600 23 е« о,685 0,057 о,73б 0,64—0,78 о,79 0,78—0,82 0,85—0,89 0,87—0,95 о,8о о,8а о,8о 0,82 о,95 о,94 0,94—0,97 °>29 — 0.29 0,28—0,28 o,oi8 — 0,035 0,028 — 0,031 0,0388—0,037 0,030 0,038 0,043 0,053 0,096 0,06 0,20 0,22 0,6l — О,59 O,Ol8 0,030 0,072 0,023 0.57—0,57 0,66 — 0,54 0,78 0,16 — 0,13 0,096 — 0,292 0,045
502 ТЕПЛОТА [РАЗД. 1 Продолжение табл. 63 Продолжение табл. 63 Поверхность Технически чистый (98,9% Ni по весу + Мп), полиро- Никелированное травле- ное железо, неполиро- Проволока ....... Пластина, окисленная при нагреве до 600° С ... Окись никеля ...... Сплавы никеля Ni — Си, окисленный при 600° С ........ Cr-Ni (повесу 18-32% Ni, 55—68% Си, 20% Zn), окисленный, серый .... Сплав со сталью (8Н Ni 18% Сг), слегка серебри- стый, шероховатый, корич- невый после нагревания . То же после 24-часово- го нагрева при 525° С . . . Сплав B0% Ni, 25% Сг), бурый, загрязнённый, окис- ленный от времени .... Сплав F0% Ni, 12% Сг), гладкий, чёрный, с проч- ной окисной оболочкой от времени ......... Олово, блестящее лужё- ное листовое железо . . . Платина Чистая полированная пластина ......... Нить .......... Проволока ....... Ртуть, очень чистая . Свинец Чистый (99,96%), не окис- Серый, окисленный . . . Окисленный при 200° С . Серебро Полированное, чистое . Сталь, см. Железо Танталовая нить . Хром, см. в „Сплавах : никеля" никельхромовую сталь Цинк Продажный (99,1%), по- Окислённый при нагре- ве до 400е' С ........ Оцинкованное листовое железо а) очень блестящее . . б) серое, окисленное . Б. Огнеупорные, стро и другие Асбестовый крртон . . . Асбестовая бумага . . . Бумага тонкая Наклеенная на лужёную железную пластину . . . Наклеенная на шерохо- ватую железную пластину Наклеенная на лакиро- ванную чёрным пластину . Вода .......... Гипс, слой толщиной 0.5 мм на гладкой или за- чернённой плгстрне . . . Дуб строгяный .... К в а р ц плавленый, шероховатый ....... °С 225— 375 20 185 — looo 2ОО — 6оО 650—1255 20О — боО SO 215— 490 215— 525 215— 525 270— 560 25 225— 625 925—1115 25 — 1230 225-1375 0— 100 125- 225 24 2ОО 225— 625 38— 37° 1325—2525 225- 325 4оо 28 24 ительные, к материалы 24 АО— 37° 19 19 J9 О— 100 2О 2О 2О Ел 0,07—0,087 О, II 0,096 — o,i86 0,37—0,48 0,59—0,86 0,41 — 0,46 0,262 0,44—0,36 0,62 — 0,73 0,90 — 0,97 0,89 — 0,82 0,043 — 0,064 0,054 — 0,104 0,12 — 0,17 0,036—0,192 0,073 — 0,182 0,09 — 0,12 °,°57— °.°75 o,i8i 0,63 0,0108 — 0,0324 0,0221 — 0,0312 ОДЭЗ— 0,3* 0,045—0,053 о,и 0,228 0,276 расильные о,д6 о,93-о,945 °,924 0,929 0,944 0,95—0,963 0,403 0,895 0,932 Поверхность Кирпич Красный шероховатый, но без больших неровно- стей ........... Динасовый глазурован- ный, шероховатый .... Динасовый неглазуро- ванный, шероховатый . . Шамотный глазурован- Огнеупорный, см. ниже Огнеупоры Краски, лаки Белоснежный эмалевый лак на шероховатой же- лезной пластине ..... Чёрный блестящий ля к, распылённый по железу . Чёрный блестящий шел- лак на лужёном листовом железе .......... Черно-матовый шеллак . Чёрный лак ...... Матовый чёрный лак . . Белый лак ....... Масляные краски, 16 различных красок всех цветов .......... Алюминиевые краски и лаки 10% А1, 22% лака по ше- роховатой или гладкой по- верхности ......... 2П% А1, 27% лака по гладкой или шероховатой поверхности Г ...... Другие алюминиевые краски разной давности и с переменным содержани- ем А1 ........... Алюминиевый лак по шероховатой пластине . . Алюминиевая краска после нагрева до 325° С . Масло смазочное. слоем, по полиро- ванному никелю Чистая полированная по- верхность ........ Слой масла 0,025 мм . . То же 0,05 мм .... . „ 0,125 „ .... Масло льняное на алюминиевой фольге Алюминиевая фольга (без масла) ........ То же с 1 слоем масла . „ „ „ 2 слоями „ Мрамор сероватый, Огнеупоры, 40 раз- личных материалов:. . слабые излучатели . . хорошие излучатели . Резина Твёрдая, лощёная пла- стина ........... Мягкая, серая, шерохо- ватая (рафинированная) . . °С 2О IIOO IOOO IIOO 23 25 21 75- 145 40— 95 4° — 95 40— 95 IOO IOO IOO IOO 20 150- 315 20 20 20 20 20 IOO IOO IOO 22 600 — looo - - 23 24 •- °,93 0,85 0,80 0,75 0,906 0,875 0,821 0,91 0,80 — 0,95 0,86—0,98 0,80-0,95 0,92—0,96 0,53 0,3 0,27—0,67 °,39 o,35 0,045 0,27 0,46 0,72 0,82 0,087 * 0,561 o,574 0,931 -- | 0,65—0,75 \ 0,75 f 0,80—0,85 \ 0,85—0,90 o,945 0,859 * Хотя это значение слишком велико, оно приводится для сравнения с данным для слоев масла на алюминиевой фольге. Для полированного алюминия рекомендуется при- нимать 0,04.
гл. V) ТЕПЛОПЕРЕДАЧА 503 Продолжение табл. 63 Поверхность Серпентин (мине- рал), полированный .... Стекло гладкое . . . Толь ......... Углерод Очищенный уголь @,9% золы) ........... Угольная нить .... Свечная копоть .... Обмазка из жидко-о стекла с ламповой сажей . То же ......... То же тонкий слой на железной пластине .... То же толстая оболочка Ламповая сажа 0,075 мм и толще .......... Фарфор глазурован- ный ............ Штукатурка ше- роховатая известковая . . Эмаль белая, при- плавленная к железу . . . °С 23 22 21 125— б25 1040 — 1405 95— 27о юо — 185 125- 225 20 2О 40— 370 22 ю— 83 » еп о,доо о,937 o,gi o,8i — 0,79 0,526 о,952 0,959—0.947 о.957—0.952 0,927 0,967 0,945 0,924 0,01 0,897 Полусферическое в полупространство: излучение, излучение Большинство технических твёрдых тел до- статочно близко подходит под понятие серого те-jia; коэфициент излучения их зависит не только от природы тела, но и от состояния поверхности. Отклонение от закона (зависи- мость с от температуры) учитывается обычно ссылкой на интервал температур, для которого найдено значение с. Закон Кирхгофа устанавливает при оди- наковой температуре соотношение между лу- чеиспускательной Е и поглощательной А спо- собностями данного и абсолютно чёрного тел: loo Этот закон утверждает независимость отно- шения лучеиспускательной способности к по- глощательной от природы тела. Теплообмен излучением между твёр- дыми телами. Энергия излучения dQ^ испу- скаемого площадкой dF на площадку dF'> внутри элементарного телесного угла d Q: dQx =?x .dF-cosydQ = =s Д .rfx -cos tf-dF-dQ — излучение диффуз- ное. Л зависит только от Т и A; rfQx счи- тается пропорцио- нальным лучеиспуска- тельной способности ?х = JK-d А,простран- ственному углу dQ и видимой из точки В величине излучающей поверхности cos cp-dp (см. фиг. 56). Фиг. 56. Пространственный угол dF' dQ, = —— — siny-dy-d'L, где угол <р, полюсное расстояние, равен раз- ности между 90° и географической широтой; угол К. — географическая долгота. Т 2к Q\= АА dp fsln <p-cos <p.rf -f Г Л = и .?г dF о о Нормальное излучение, т. е. излучение в направлении нормали к dF (ср — 0), отнесён ное к единице пространственного угла: Теплообмен излучением между поверх- ностями твёрдых тел, разделённых непо- глощающей средой. Расчётная формула: Г/ Т, \4 / Т \4Т л— 4Q.F (_1_Г— 1~^-Г1 A-Е' у _ 4,у г |д шо j \ ню ; ] * ?' где Q — результативный расход теплоты в ккал/час', F — площадь одной из поверхно- стей в л2 с соответственным частному случаю подстрочным индексом 1 или 2; ф — угловой коэфициент, учитывающий средний угол, под которым одна поверхность видит другую; е' — приведённая степень черноты, являющаяся функцией от индивидуальных степеней черноты поверхностей (см. табл. 64). Защита от излучения экранами. Экран — обычно металлический лист, установленный между двумя стенками, участвующими в тепло- обмене излучением, их температуры Т\ и 72; Т\ > Т%; расстояние между стенками достаточно мало по отношению к размерам стенок, чтобы можно было пренебречь потерями от рассеи- вания энергии в боковых направлениях. Тем- пература на обеих поверхностях экрана Т9 При решении предполагается, что температура экрана с момента установки его начинает расти до некоторого значения Тд , далее она остаётся неизменной, а следовательно, экран перестаёт аккумулировать теплоту и должен далее всю воспринятую от поверхности / теплоту пере- дать поверхности //. Первый случай. Коэфициенты излу- чения стенки /, стенки 2 и экрана равны между собою: Приведённые коэфициенты излучения будут: 1 Количество теплоты, отдаваемое единицей по- верхности в единицу времени при отсутствии экрана: 1 I / ^О,4 (][z_\* } I ккал Л 100 1 100 } то же при наличии экрана и при установив- шемся режиме температур: с сх = Л <p-sin 'f _---- \№ ~ 2 \\100/ UOO
504 ТЕПЛОТА [РАЗД. 1 Таблица 64 Множители в формуле лучеиспускания между твёрдыми телами (по Hottel) [42] Я у Ч и 1 2 3 4 5 Конфигурация поверхностей, между которыми происходит теплообмен лучеиспусканием Бесконечные параллельные пластины Малое тело, заключённое внутри полностью охватыва- ющего его большого тела (ин- декс 1 относится к внутрен- нему телу) Тело, заключённое внутри полностью охватывающего его большого тела величины од- ного с ним порядка (индекс 1 относится к внутреннему телу) Промежуточный случай ме- жду 2 и 3 (не поддаётся точ- ному учёту за исключением тел особой формы) Концентрические шары или бесконечные цилиндры, осо- бый вид случая 4 (индексы 1 относятся к внутренним те- лам, 2 — к объемлющим) и*, /ц И Is Любая /=, Р, Л Л m о *-*• Is См _, 0 S * я u S >>•& 1 1 1 1 1 Приведённая степень черноты е' 1 -±4- ' 1 . т^ . 1 »1 =3 «1 1 с - .' > 1 1 *1 * 9 V еа / 1 ИЛИ •: ————— ; —————— 1 1 1 __ 1 «1 ~ «1 (см. примечание 2) Примечания 1. Если в формуле употреб- ляется площадь FI, то поверх- ность внутреннего тела не должна иметь отрицательной кривизны. В случае же наличия таковой надо, определяя ft, мысленно перекрыть все углубления в по-, верхности плоскостями, которым присвоить степень черноты, по- вышенную (более близкую к еди- нице) сравнительно е, в прямой зависимости от глубины вогнуто- стей. 2. Первая форма получается, если принимать отражение пол- ностью рассеянным, вторая же получается при идеально зер- кальном отражении. Истинное значение ближе к первой форме, чем ко второй. Более сложные случаи см. [42]. т. е. установка одного экрана снижает тепло- передачу в 2 раза. Если qn — теплопередача при п поставленных друг за другом экранах, то 1 Второй случай, с^ = с2 = с; сэ ф с. Приведённые коэфициенты излучения 1 1 ! 1 IOD TOO/ VIQO; [• -(Щ 100 ?0 1 //М4 fM4 2 с = Чс 1 с* >-2 = A 1 2 llUO/ \10б/ 2 1 Г Г С и^у 1,1 1 г ' "?0- Излучение газов. Газы обладают селек- тивной поглощательной способностью, а сле- довательно, и селективной испускательной способностью; у твёрдых тел поглощение про- исходит в тонком поверхностном слое, у газов за счёт большей прозрачности для тепловых лучей следует учитывать объёмное поглоще- ние. Поглощательная способность Лх по отноше- нию к волнам длиною от X до X 4- d \ для газа сложная функция от А.; она зависит не только от свойств среды (газа), но и от формы и размера газового тела. В объёме газового тела в зависимости от давления содержится различное число молекул, поэтому поглощение газовым объёмом луча, проникающего на глубину s (зависящую от формы и размера), будет зависеть не только от глубины проникновения, но и от давления газа; так как обычно приходится иметь дело с газовыми объёмами, заполненными смесями газов, то, говоря о поглощении каким-либо компонентом смеси, считают А^ зависящим от р произведения s • -—•, где р — парциальное давление компонента; Р—давление смеси газов. Энергия излучения, испускаемого газовым телом: х+дх х + дх подсчёт по этой формуле должен быть произ- ведён для каждой полосы поглощения; сумми- рование всех этих величин даст полное излу- чение газового тела. Газы с симметричным строением молекул (водород, кислород, азот и др.) не обнаружи- вают полос поглощения, достаточных для учёта их при встречающихся в технике температу- рах; окись углерода, углеводороды, водяной пар, углекислота, сернистый ангидрид, аммиак, хлористый водород имеют полосы поглощения, достаточно развитые. По Шаку [49] лучеиспускание углекислоты и водяного пара в топочных газах учиты- вается формулами:
ГЛ. V] ТЕЧЕНИЕ ГАЗОВ И ПАРОВ 505 Для углекислоты: Для водяного пара: _ С? _ JL q ~~ F ~ 4,95 / .,J. 1- -ЦI —— 16г х 1—g 80c Т 80с Здесь c — p-s (формула действительна при с>0,01);/7—парциальное давление СО2 (в am); s — толщина в м лучеиспускающего слоя то- почных газов над лучевоспринимающей по- верхностью F в л*2. Величины k выражают лучеиспускание от- дельных полос поглощения бесконечно тол- стого слоя углекислоты (берутся из табл. 65). Таблица 65 Уменьшенное лучеиспускание бесконечно толстого слоя углекислоты [49] « 0. H M a CJ ^ О ~ с H со 200 300 400 500 600 700 800 000 IOOO IIOO 1200 1300 I4CO 1500 l6oO 1700 I800 1900 2OOO полоса / клал 1 м* • час o,~4.io» 0,05 io3 0,15 ю3 0,24 io3 0,96 io3 1,9 io3 3,2 1C3 4,8 io» 6,8 io3 9,3 io3 12,3 IO3 15,6 io» 19,2 io3 23 io3 28 10» 33 ю3 38 io' 44 io* 51 io3 Лучеиспускани полоса 2 ккал 3 м* • час 0,07 • ю3 о, 24 • io» 0,52 • ю» 0,95 • ю3 1,6 • 10» 2,4 • Ю3 3-3 • 1°а 4,3 • ю3 5,5 • ю3 6,8 • ю» 8,2 • 10» 9,7 • ю3 11,2 • I03 12,9 • I0' 14,6 • io3 16,6 • ю» 18,7 • I о3 21, 0 • 10» 24 • io» е полоса 3 , ккал ka В — ——— л' • час 0,23 Ю3 0,36 ю3 0,50 то3 0,65 io» о, 79 1оЭ о, до ю» I , I Ю3 1,3 ю3 1,4 io3 М,6 10» 1,9 ю» 2,1 Ю3 2,4 Ю3 2,7 ю» З.о ю3 3.4 ю3 3-8 ю3 4,2 ю» 4-5 ю» k берётся по температуре газа; k' — по тем- пе >атуре лучевоспринимающей поверхности; *~ ккал ~\ 2 / ^К V — коэфициент излучения лу- V100/J чевоспринимающей поверхности; коэфициенты 9 — поправочные, зависят от с и формы газо- вого тела: для округлённых коротких форм (куб, шар) 9 = 0,7 — 0,8, для плоских, вытяну- тых форм 9 = 1,1—1,0; первые значения соот- ветствуют малым с, вторые — большим; при с > 0,5 все значения 9 равны 1; 93 должно быть ближе к 1, чем 91; практически разница между 9i и 9з в большинстве случаев незначительна; при с < 0,01 и при СО2 < 20/0 применяется фор- мула: q = Q-=.cj^b.- 4 F 4,95 L 16с 1__е-ШОс 1800с- 1-е' ! 0,34 / - 1— —45с 45с — значения 9 оцениваются так же, как и для углекислоты; лучеиспускания отдельных полос водяного пара W\, Wz, Ws берутся из та- блицы по температуре газа; У^', W2', Wz'—то же, но по температуре лучевоспринимающей поверхности (см. табл. 66]. Таблица 66 Лучеиспускание бесконечно толстого слоя водяного пара 0. и о, <ы |и tL> ° Н и 200 Зоо 4оо 5°° боо 700 8оо 900 IOOO IIOO 1200 1300 I4OO 1500 IOOO I7OO 1800 1900 2ООО полоса / 2,24—3,27 ц. ккал м3 • час О,О2 • Ю3 0,25 • ю3 0,85 • io3 3,5 • ю» 5,о • ю» 9,4 • ю» 15.3 • ю» 23,5 • ю3 33,8 • io3 46 • ю3 6l • Ю3 78 • ю3 97 • ю3 И7 • ю» 138 • io» i6i • ю3 185 ' ю» 211 • IO» 239 • ю1 Лучеиспускани полоса 2 4,8-8,5 ц ккал МЛ, В — : ————— л3 • час о,д6 ю3 2,2 Ю3 3,9 ю3 6,1 I03 9,о ю» 12,2 10* 15,8 ю3 19,6 то3 23,3 Юа 27,2 I03 3L4 ю3 35-6 1о3 4o,i io» 44,6 ю3 49>4 ю» 51-4 ю3 59.5 ю" 64,9 ю» 71 io» е полоса 3 12-25 и- ккал 3 м* • час 3 0,9 ю3 1,3 I03 1,4 ю3 i,7 io3 2,0 I03 2,35 ю» 2,7 ю3 З.о ю3 3,4 ю3 3-7 ю3 4,1 1о3 4.5 io3 4,9 1о3 5,3 ю3 5,8 io3 6,2 IO3 6,7 io3 7,1 io3 В работах Шака для пользования приве- дёнными формулами даются графики, об- легчающие расчёты. Другие методы расчёта излучения несветящимися газами см. [38], [39], [42J, [47]. Исходными уравнениями для анализа явле- ний течения газов и паров служат: Коэфитщент 92 принимают равным cpi- — уравнение первого начала термодинамики для течения сплошной среды по каналу <см. первое начало термодинамики). 2. Для случая установившегося течения, когда в единицу времени через любое сечение трубы проходит неизменное по времени по-
506 ТЕПЛОТА [РАЗД. I стоянное весовое количество среды, уравнение непрерывности: /iWi fyWa fw . dv df , aw ——- = -^—=, — = const или — = —— -4- ——, Vi V% V V f W где /, /i, /2— сечения трубы в л/2; w, o»j, ш2 — скорости в м/сек; v, Vj, щ — удельные объёмы в м^кг. 3. Связь между объёмом, давлением и ско- ростью: При рассмотрении обычных случаев тече- ния по трубам принимают его адиабатным (dq = 0), пренебрегают изменением внешней потенциальной энергии потока за счёт обыч- но малых перемещений по высоте центра тя- жести его (dh. — 0) и полагают работу dlT рав- ной нулю, считая стенки канала неподвиж- ными. В этих условиях уравнение первого на- чала принимает вид: Соотношения между параметрами движущейся среды и сечением трубы 1. Капельные жидкости (v = — — const); wl irj T tlWl = /2ш2, -—- — —— *=v(Pl—pz\ т. е. увеличение скорости может иметь место лишь при падении да- вления и уменьшении сечений трубы в на- правлении движения ЖИДКОСТИ. 2. Упругие жид- кости (газы и пары). Течение при ма- лых изменениях . plf«=C008t Фиг. 57. давления. Пренебрегают изменением удель- ного объёма (.веса), т. е. принимают v — — — = const и соотношения для капельных Т жидкостей. 2 . 2 W Приближённый подсчёт заме- (р-Др) ной точного значения этой разности J — vdp р приближённым значением v-bp (фиг. 57) при- водит в предположении адиабатности расши- рения к относительной ошибке: где к — показатель адиабаты. Задаваясь значениями В, /г, /7, определяют падение давления Д/?, в пределах которого подсчёт по приближённой формуле допустим. Течение при больших измене- ниях давления. Из уравнения непрерыв- Таким образом ввиду переменности удельного объёма вопрос, будет ли сечение 2, взятое в направлении движения потока, больше или меньше исходного сечения /, решается в за- висимости от того, будет ли отношение больше или меньше единицы. Дальнейшее исследование вопроса опи- рается на анализ уравнения непрерывности df dv dw —- = — — — —, которое в сочетании с усло- f v w' F J вием адиабатности течения -~ = — k — и dv v уравнением -^— = — vdp приводится к виду: df _ gkpv — W2 dp f ~~ k-w'* p (I) Скорость звука ws в среде с давлением р и удельным объёмом v подсчитывается по выражению ws = Y gkpv ; поэтому в приве- дённой выше формуле (I) gkpv равно квадрату скорости звука, w"j = gkpv. Течение с ускорением: т. е. dp < 0 и <0. Из уравнения (I) в этих условиях следует, df , что знак у —т- определится тем, будет ли xkpv больше или меньше к;2; при gkpv^w3, что равносильно условию ws > w, т. е. когда течение по трубе осуществляется со скоро- df .л стью, меньшей скорости звука, — <. 0; таким образом в этом случае ускорение потока до- стигается за счёт уменьшения сечения трубы в направлении движения потока. Скорости wt меньшие скорости звука, называют подкрйти- ческими. При g?pv<^w-, что равносильно ус- ловию ws <^ w, т. е. когда течение по трубе совершав гея со скоростью, большей скорости звука, -^ > 0; таким образом,' при скоростях течения, превышающих скорость звука, уско- рение потока достижимо при .увеличении се- чений трубы в направлении движения потока; скорости потока, превышающие скорость зву- ка, называют надкритическими. Движение по- тока с ускорением, начавшееся с подкрити- ческой скоростью, может перейти в некото- рых условиях в движение со скоростями надкритическими, пройдя через значение ско- рости потока , ,. ности для упругой жидкости /а — Л где Wk — критическая скорость; при этом по уравнению (I) у: = 0 и сечение трубы, в котором достигается критическая скорость, будет минимальным. Изменения р, f, w даются схемой (фиг. 58).
ГЛ. V] ТЕЧЕНИЕ ГАЗОВ И ПАРОВ 507 Течение с замедлением: Критическая скорость в минимальном се- чении: , ^ ~ dp ^ т. е. мы должны иметь ар ;> 0 и —_ Уравнение (I) даёт: если да2 :> gkpv, т. е. w ^> wk = ws (течение в надкритической об- ласти), то -—- < 0, — замедление потока дости- гается при уменьшении сечений трубы в на- правлении движения потока; наоборот, при w'*<^gkpv, т. е. w <^ Wfc =• ws (в подкрити- ческой области), -j- >0 — замедление потока Т/ h k—\ Степень сужения трубы при получении в минимальном сечении fm,k критической ско- рости: /О k— 1 2 2 (ft_i , ' Расход газа через сужающуюся трубу: Pm Po вызывается увеличением сечений трубы. Пе- реход из надкритической области в подкрити- ЛодЬрити- Hadhpuma- flodkpumu- veckaa veckaa область обпасто направление ЗвиЖгния потопа Фиг. 58. Направление дбаЖения nomoka Фиг. 59. ческую может осуществиться в некоторых условиях в наименьшем сечении fm, где по уравнению (I) -^— = 0 при w = wk = ws (фиг. 59). Наиболее общей задачей, охватывающей различные условия течения, является задача о течении по трубе переменного сечения с наличием в ней минимального сечения /от. d™2 ~ = — vdp в предположении, что поток находится в адиа- батных условиях (уравнение pvk = const), обо- значая величины, относящиеся к начальному сечению трубы, индексом 0, относящиеся к минимальному сечению — индексом /я, полу- чаем скорость потока в минимальном сечении: ft—1 Условие для достижения скоростью крити- ческого значения: k 2 U- *nl \k+l где WS,Q — скорость звука в среде с параме- трами р^ и VQ в начальном сечении: -*- k—\ Яо \\Рт \к — \Рт Расход газа через сужающуюся трубу при достижении в сечении /т,л критической ско- рости wm,k: Истечение газов и паров из резервуаров неограниченной и ограниченной ёмкостей Истечение конечных количеств пара или газа из резервуара неограниченной ёмкости не может изменить в таком резервуаре на конечную величину давление, температуру и удельный объём; поэтому все случаи исте- чения из ёмкостей, внутри которых, несмотря на истечения из них, не меняются параметры пара или газа, рассматриваются как случаи истечения из резервуара неограниченной ём- кости. Эти условия внутри резервуара могут достигаться путём той или иной компенсации расхода, например, непрерывным парообра- зованием, идущим в котле. Истечение, вызывающее изменение пара- метров среды внутри резервуара, именуется ниже истечением из резервуара ограниченной ёмкости. Истечение из резервуара еограничен- ной ёмкости. Истечение происходит обычно с такими скоростями, что возможно предпо- ложить отсутствие теплообмена между исте- кающей средой и стенками, образующими короткий выходной канал, насадку, через ко- торую осуществляется истечение. Исходными уравнениями для определения скорости служат (см. выше течение газов и паров): -vdp; A) B) Уравнение A) в сочетании с условием адиа- батности истечения pvk — const и принятием
ТЕПЛОТА [РАЗД. I = 0 и выходной ско- начальной скорости рости wz — w даёт: w — где подстрочным индексом 1 отмечены состоя- ния внутри резервуара, а индексом 2 — со- стояния среды,в которую происходит истече- ние. Уравнение B) даёт: D) Секундный расход,' определяемый из усло- „ fw вия G — —— , находится по формуле: * кг/сек, E) где / [м?] — выходное сечение насадки. Исследование приводит к двум случаям: Истечение в подкритической области. Определяется условием где р2 ~ давление среды, в которую проис- ходит истечение; /^ — давление среды, из ко- торой происходит истечение; C — отношение этих давлений; fa — критическое отношение давлений. k 2 I*7! F) Для двухатомных газов . . . i,4 „ перегретого пара ..... i,s . сухого насыщенного пара . 1,135 . влажного насыщенного па- ра со степенью сухости х k = 1,035 + O.ljr k + 1 0.528 0,546 °>577 k + 1 k -1 В рассматриваемом случае C^ <\ Р <С 1) применимы для расчёта формул C) и E); при одинаковых исходных условиях (pit V]) по мере уменьшения {3 и приближения его значения к fa w и G растут; fe / 2 \k-i при Р — fa = ь -u 1 r \K-t-l G) В формулах G) и (8) в зави- симости от k принимает следующие значения: k ,/ * У*гТ+Т Двухатомные газы ........... i,4 3,38 Перегретые пары ........... i,3 З'ЗЗ Сухой насыщенный пар ....... 1,135 3,23 Значение fa может быть использовано в двух направлениях: во-первых, если задано давление внутри резервуара pl и ставится вопрос, при каких давлениях окружающей среды условия исте- чения будут подкритическими, то из условия р= fa имеем: Р2 \ _ц _ о . Pl jk k это значение p-bk определит максимальное значение давления окружающей среды, огра- ничивающее подкритические условия, т. е. воз- можные пределы р2: во-вторых, если задано давление среды, в которую происходит истечение р2, и ста- вится вопрос о пределах р^ то из имеем: Рч . = fa это значение pi определит его верхний пре- дел для подкритических условий истечения, т. е. возможные пределы В случае истечения при небольшой разности Ръ давлений, определяемой условием 0,9 <С! "J^C 1 • можно пренебречь изменением удельного объёма, что приводит к формулам: w = Р* \м!сек\; = / — />аУ [кг/сек]. — критическая скорость истечения; Истечение в надкритической области. Определяется условием При истечении через цилиндрическую на- садку в выходном сечении устанавливается скорость w --= wk = ]/ 2^ т-т —~— \ ~ /О k Pi k\\) 'У 2gk+-\i>- — максимальный расход. (8) секундный расход
ГЛ. V] ТЕЧЕНИЕ ГАЗОВ И ПАРОВ 509 давление в выходном сечении превышает да- вление окружающей среды и определяется из условия р\ P2k = выходная скорость в этом случае находится по уравнению: При истечении в подкритической области, (wi — 0, как начальная скорость, отвечающая движению внутри резервуара), т. е. в насадке совершается расширение лишь в пределах от А Д° Ръ>ь дальнейшее падение давления в струе (от /?2,ft до /»2) происходит уже по выходе из насадки, не используется для превращения потенциально Ъ § г \ й энергии I — vdp в j I кине- тическую энергию струи, а затрачивается на потери при выходе. Использование всей по- тенциальной энергии, отвечающей полному расширению газа от pi до р.2, осуществляется в насадке Лаваля, в которой за цилиндриче- ской ч'асгью идёт расширяющаяся часть, со- здающая условия для превращения потенциаль- /?' \ ной энергии I j — vdp I в кинетическую. VPs'fe / Выходная скорость из насадки Лаваяя превы- шает критическую и находится из уравнения C) „ Ръ по отношению давлении — для полного Pi перепада давлений (/?2 — давление окружающей среды, pi — давление в резервуаре). Секундный расход подсчитывается по урав- нению (8), где, однако, / = /min — наименьшее сечение насадки, а не выходное; по выходной скорости (w^>Wk) на основании сплошности потока расход может быть найден из выраже- /2 ' w ния Gmax = ~-^Г~ , гДе /2 M. w [м[ сек], t'2 [л*3//сг] отнесены к выходному сечению. Определение скорости истече- ния по разности энтальпии ипо диаграмме i — s. При пользовании форму- лой D) w = ~/2> = 91'531/1~/а энтальпия /j берется по состоянию в резер- вуаре; энтальпия /2 отвечает состоянию газа или пара в сечении насадки, для которого ищется скорость. Если определяется скорость выхода из насадки, то /2 отвечает состоянию в выходном сечении (устье) насадки. Следовательно, в предположении адиабатности процесса расши- рения в насадке /2 берётся по состоянию, до- стигаемому в результате адиабатного расши- рения от начального состояния пара или газа, определяемого параметрами в резервуаре, до того давления, которое будет в выходном се- чении (устье). когда РА<~ <1, при простой цилиндри- ческой насадке в устье её устанавливается давление окружающей среды р2- оно и опре- деляет конец расширения и расчётное z'2 в формуле D). При истечении в надкритической области, когда 0 < при простой насадке в устье её достигается лишь давление = Pft-AJ P*k>P* и именно оно (р2,л) опре- деляет конец расширения в насадке и расчёт- ное /2' Для нахождения выходной скорости, которая в этих условиях равна критической: Фиг. 60. w — Wk - 91,53 Yh — ''а- При истечении в надкритической области через на- садку Лаваля да- вление Pbk~$k' Pi создаётся в наи- меньшем сечении насадки; здесь ско- рость достигнет критического зна- чения wk и опреде- ляется по энталь- пии г', отвечающей 2 _—-______ расширению до pa,k, W? = 91,53y/1 — i'2; в выходном сечении, устье расширяющейся части, давление будет равно р%, и оно опре- делит конец расширения, расчётное значение г'2 и выходную скорость w > w^ (w = = 91,53"|A/j—г'2). Фиг. 60 даёт схему опреде- ления расчётных /t и /2 по диаграмме i — s для пара. Истечение из резервуара ограниченной ёмкости. В общем случае рассматривают за- дачу об истечении из резервуара, в котором за время истечения параметры начального со- стояния р0, VQ, TQ меняются, приобретая теку- щие значения />/, »/, 7$; предполагают, что изменения состояния внутри резервуара под- чинены условию р§Щт — piVim (щ, Vi — удель- ные объёмы); при т = 1 — внутри резервуара изотермическое расширение, интенсивный под- вод теплоты к массе . газообразной среды резервуара; при m — k—отсутствие тепло- обмена. Ёмкость самого резервуара и выходное се- чение переменны по времени: У0 и V,- — началь- ный объём резервуара и его текущее значение в м%; /0 и fa — выходное сечение начальное и его текущее значение в м\ Основное диференциальное уравнение, опи- сывающее условия истечения из резервуара ограниченной, переменной ёмкости через пе- ременное выходное сечение: т\Ро —1 Ро J_ 2m
510 ТЕПЛОТА [РАЗД. I где: / -К 1 *+! р2— давление среды, в которую происходит истечение; t — время в сек. Истечение из резервуара огра- ниченной постоянной ёмкости 1/о через постоянное сечение F. Исте- чение в надкритической области. В этом случае Ро _ f^T^i ^Ъ^-. Уравнение (9) принимает вид: l з 1 /рЛ 1т 2 /р^ (РО~) '( (РО F '•Vol' Время, потребное для понижения давления в резервуаре от начального /?0 до давления Ра от- 1 X у>0*о L\PV Р9 то же, но до давления р;,ь = -—=•: ОТ — 1 X \(^ При изменении параметров внутри резерву- ара по закону рр{ = рци0 (т = 1) время на истечение для понижения давления до/>/ 2,303 0 Истечение в подкрптической области. В этом случае Ро Из уравнения (9) находим: 1 _ 3 1т ~'й и время, необходимое для понижения давления до Pi'. . Po Здесь <Ь определяется уравнением A0). В общем случае Pi I ——————;— • d(--\ находится графиче- J m + l U'' ски, при некоторых частных значениях т — аналитически [27], [71]. При 0,9 <— <1, т. е. при истечении под влиянием малой разности давлений с некото- рыми допущениями и в предположении, что изменение параметров в резервуаре подчинено условию p^Z'i == pQVo (т = 1), время для пони- жения давления до />; (p2<C.Pi<^Po) t = 2,303 У0 X Vl/"l ^ -^ 1- для полного выравнивания давления в резер- вуаре с давлением окружающей среды, т. е. При pi = /72' 2.303 Ур fiF y^gj^v 18 А, -,/ р2 ' г 1 Р» Время на истечение, начавшееся в надкрити- ческой области и заканчивающееся в подкри- Рз тической области @ <^ —- понижается On или /»/ < • зервуаре р0 & В*<^г<1 Р^, давление в ре- до р^ причём Ръ k нахо- дим путем суммирования времени на истече- ние в надкритической области при понижении Рч, давления в резервуаре до p,-,k = с време- нем для понижения давления в подкритическои области от р^ k до р^ Истечение из резервуара огра- ниченной, переменной по времени ёмкости через переменное по вре- мени выходное сечение, а) При ис- течении из резервуара постоянной ограничен- ной ёмкости (V'a) через переменное по времени сечение / фактором, определяющим падение давления в резервуаре, служит произведение
ГЛ. V] ТЕЧЕНИЕ ГАЗОВ И ПАРОВ 511 f-dt — время — сечение [сек-м]', для опреде- ния сечения по времени, площадь под которой до р^ должен даёт время — сечение. Сочетание закона /=<р(') и формул для U \ f dt, вытекающих из уравнения (9), даёт ре- i ления понижения давления от быть определён J fdt из уравнения (9): fdt = — тр. fdt = 1 3 (Pl\2m ~ ~2 \PQ I _L ту. Т ) - ' ^ (PJ>\ s PQ m_-J P{ Чт 1 P2\ Pi' m^+J. 2m m— I , 2m m + 1 2m . A2) Правая часть последнего уравнения отличается от таковой в уравнениях для нахождения вре- мени, потребного на истечение, в изложенных выше задачах при F — const лишь отсутствием в ней постоянного множителя f. Исходя из этого, следует, что все найденные выше вы- ражения для определения времени истечения / будут пригодны для нахождения времени ря сечения I f-dt, если в правую часть уравне- ний не вводить множитель при нахожде- нии I* f-dt области истечения должны учи-ты- *i ваться согласно указаниям, данным выше. Закон изменения сечения по времен4» /= ср A> может быть задан или аналитически, или, как это бывает чаще, графически — кривой измене- шение вопроса о нахождении времени, необ- ходимого для искомого понижения давления в резервуаре, и обратно. б) При истечении из резервуара ограничен- ной переменной по времени ёмкости через пе- ременное по времени сечение фактором, опре- деляющим понижение давления в .резервуаре, служит уже -у— • Решение диференциального Ldt V, -г/- • нахождение и истолкование этого параметра как h ' расчётного обычно заменяют приближённым решением, разбивая процесс на ряд элементов, внутри которых ёмкость резервуара прини- мают неизменной. ЛИТЕРАТУРА И ИСТОЧНИКИ Общие тепловые свойства 1. Бридж мен П. В., Физика высоких давлений, М.-Л. 1935. 2. Г р е б е р Г. и Э р к С., Основы учения о тепло- обмене, перев. с нем., М.—Л. 1936. 3. Клеменс-Шеффер, Теория теплоты, т. I и II, М.-Л. 1933. 4. Основатели кинетической теории материи. Сбор- ник статей под ред. А. К. Тимирязева, Л.—М. 1937. 5. Правила № 169 по измерению расхода жидкостей, газов и пара, Главное управление мер и весов, Ката- логиздат, М.—-Л. !938. 6. Р а к о в с к и И А. В., Введение в физическую химию, ГОНТИ, М. 1938. 7. Тимирязев А. К., Кинетическая теория мате- рии, Л.—М. 1933. 8. X в о л ь с о н О. Д., Курс физики, т. III, ГИЗ, 1923. 9. X ю т т е, Справочник, т. 1, М.—Л. 1936. 10. "Ш ю л е В., Новые таблицы и диаграммы для технических топочных газов, перев. с нем., М. —Л. 1931. 11. В о 1 t z m а п п L., Vorlesungen iiber Oastheorie, 1, 11 Lpz. 1896. 12. С 1 a u s 1 u s R., AbhanJlungen uber die mechanische Warmettieorie, 111, Die kinetische Theorie der Gase, Braunschweig 1885—1891. 13. Handbuch der Experimentalphisik Bd. VHI, т. 1, Lpz. 1929. 14. J a g e r G., Die Fortschritte der kinetischen Gas- theoris, 1906. 15. R о е b u с J. R., Proc. Amer. Acad., т. 60, 537, 1925; т. 64, 287, 1930. 16. Warmetechnische Richtwerte, herausgegeben von F. Henning, VD1—Verlag. 1938. 17. Б р а н д т А. А., Основания термодинамики, М.—Л, 1923. 18. Быков Н. А., Термодинамика, М.—Л. 1928. 19. Второе начало термодинамики. Сборник работ С. Карно, В. Томсона, Р. Клаузиуса, Л. Больтцмана. М. Смолуховского, Л.~М. 1934. 20. Гиншельвуд Ч. Н., Термодинамика, перев. М.—Л. 1933. 21. Г у г г е н г е и м Э. А., Современная термодина- мика, изложенная по методу У. Гиббса, перев., М.—Л, 1941. 22. Жуковский, Техническая термодинамика, М.—Л. 1940. 23. Л и т в и н А. М. и Тане р-Т аненбаум Ж. Л., Техническая термодинамика, М.—Л. 1'938. 24. М а и е р Р., Закон сохранения и превращения энергии, ГТТИ, Л. - М. 1933. 25. М л о д з е е в с к и и А. Б., Термодинамика, М. 1939. 26. С у ш к о в В. В., Техническая термодинамика, М.—Л. 1939. 27. Ш ю л е В., Техническая термодинамика, т. II, перев. с нем. М.—Л. 1938. 28. Bosnjakovic Er., Technische Thermodinamlk, Dresden—Leipzig, 1937. 29. Partingtou and Shilling, The Spesific Heats of Gases, Lnd. 1924. 30. S a d i С а г п о t, Reflexions sur la puissance motrice du feu. Paris. 1824. 31. Wasserdampftafeln, bearbeitet von Wl. Koch, VDI. 1937. 32. Z e u n е г О., Technische Thermodinamik, Leipzig 1905—1906.
512 ТЕПЛОТА [РАЗД. I Теплопередача 33. Антуфьев В. М., К а з а ч е н к о Л. С., Тепло- отдача и сопротивление конвективных поверхностей нагрева, М. — Л. 1938. 34. Гр.ебер Г., Введение в теорию теплопередачи, перев. с нем., М. — Л. 1936. 35. Г у х м а н А. А., Физические основы теплопередачи, М. — Л. 1934. 36. „Журнал технической физики", т. 11, вып. 9—JO, 1932. 37. „Журнал технической физики", т. V111, вып. 13-14, 1938. 38. К и р п и ч е в М. В., Михеев Н. А., Э и г е н- с о н Л. С., Теплопередача, М. — Л. 1940. 39. Котельные установки, под ред. Кирпичева М. В., Ромма Э. И., Усенко Т. Т., т. 1, М. —Л. 1941. 40. К у з н е ц о в Н. В., Изв. Техн. отд. АН СССР, т. 1, вып. 5, 1937, „Тепло и сила" 10, 1937. 40-а. Кутателадзе С. С., Теплопередача при изме- нении агрегатного состояния, Машгиз, 1939. 40-6. Кутателадзе С. С-, «Советское котлотурбо- строение" № 5, 1939. 41. Л о к ш и н В. А., Отчеты всесоюзного теплотехни- ческого института за 1939 г. 42. М а к-А даме, Теплопередача, перев. с англ., М. - Л. 1936. 43. М а ч и н с к и и В. Д., Теплопередача в строитель- стве, М. — Л. 1939. 44. М е р к е л ь В., Основы теплопередачи, перев. с нем., ГИЗ, М. - Л. 1929. 45. О р н а т с к и и А. П., „Советское котлотурбострое- ние" № 2, 1940. 46. Пай Д. Р., Двигатели внутреннего сгорания, т. II, М. 1940. 47. П о л я к Т. Л., Теория лучистого теплообмена, ЭНИН, АН СССР, 1938. 48. Т е н-Б о ш, Теплопередача, перев. с нем., М. — Л. 1930. 49. Ш а к А., Теплопередача в промышленных установ- ках, перев. с нем., М. — Л. 1933. 50. Э и г е н с о н Л. С., Доклады АН СССР, т. XXVI, № 5, 1940. 51. Э и г е н с о н Л. С., Энергетическое обозрение, Теплотехнический выпуск, № 1, 1938. 52. Яблонский В. С. и Шумилов П. П., Прак- тический курс по теории теплопередачи, М. — Л. 1935. 53. F о и г 1 е г J. В. J., Theorie analitique de la chaleur, Paris 1922. 64. О п a m, „Forschungsarbeiten" № 325. 55. H 11 р е г t R., „Forschung.," B. 4, № 5, S. 215, 1935. ?6. J es chk e H., Technische Mechanik ErgSnzungsheft der VDI, B. 69, 1925. ?7. К r a us s о 1 d H., „Forschungsheft" № 351, B. 3, S. 21, 1932. 58. К r a u s s о 1 d H., „Forschungsheft,, № I, B. IV, S, 39, 1933. 59. Landolt-Bornstein, „Phjsikalisch - Chemische Tabellen", B. V, Berlin 1923. 60. M a r k s L. S., Mechanical engineers handbook. 61. N u s s e It W., Die Oberflachenkond. des Wasser- dampfes, VDI Ztscht. S. 541, 1916. 62. N u s s e 11 W., Forschung., B. 1, S. 417, 1930. 63. Nusselt W., VDI Ztschr., S. 2021, 1911. 64. S с h m 1 d t E., Sciieering u. Sellschopp, Forschung., 1, 1930. 65. S t a n t о n, Friction, Longmans, 1923. 66. U 1 s a m e r J., „Forschung.", B. 3, № 2, 1932. 67. V о r n e h m, „Zs. VDI," B, 80, № 22, 1936. 68. W a t z i n g e г A. und Johnson D., „Forschung.", B. 10, № 4, 1939. Течение газов и паров по трубам, истечение из резервуаров 69. Б а л т е р А. Е., Выхлоп в двигателях внутреннего сгорания, Диссертация на соискание степени кандидата технических наук, М. 1943. 70. И н о з е м ц е в Н. В., Течение и истечение газов и паров, изд. МАИ, М. 1938. 71. К а л и ш Г. Г. и Алексеев С. И., Дополни- тельные статьи к русскому изданию книги Гюльднер „Двигатели внутреннего сгорания", МАКИЗ, 1928. 72. Креглевский А., Б а л о г А., Г у тм а н Э., Ф о п п л ь О., Статьи по продувке двухтактных дви- гателей внутреннего сгорания, М. 1916. 73. М а з и н г Е. К., К а ли ш Г. Г, Алекс е е в Г. И., Дополнительные статьи к русскому изданию книги Гюльднер Г., „Двигатели внутреннего сгорания", МАКИЗ, 1928. 74. „Советское котлотурбостроение" № 4 и 5, 1937. 75. Stodola A., „Damp!.-u. Gasturbinen," 6 Aufl., B. 1924. 76. О р л и н А. С., К вопросу о выборе метода расчёта выхлопа двухтактных двигателей, „Техника воздушного флота" № 8—9, 1931. 77. О р л и н А. С., К расчёту органов распределения двухтактных быстроходных двигателей, Сборник ЦИАМ № 1, OHTtt, 1936. 78. О р л и н А. С., Продувка двухтактных быстроход- ных двигателей внутреннего сгорания, ОНТИ, 1935. 79. О р л и н А. С., Расчёт сечений органов распределе- ния двухтактных быстроходных двигателей, Оборонгиз, 1939. 80. О р л и н А. С., Процессы выхлопа и продувки в двухтактных быстроходных двигателях, Машгиз, 1940. 81. О р л и н А. С., Двухтактные быстроходные двига- тели, Машгиз, 1947.
Глава VI ЭЛЕКТРОТЕХНИКА ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ЭЛЕКТРО- ТЕХНИКИ Электрические и магнитные единицы Системы единиц. В международном мас- штабе приняты следующие системы единиц: аб- солютные системы CGS — электрическая, ма- гнитная и системы практических единиц. В ос- нову системы электрических единиц CGSE положена сила взаимодействия двух равных электрических зарядов, находящихся на рас- стоянии 1 см в среде с диэлектрической по- стоянной, равной единице. В основу системы магнитных единиц CGSM положена сила взаимодействия двух магнитных масс, находящихся на расстоянии 1 см в среде с магнитной проницаемостью, равной единице. Неудобство применения многих единиц CGSE и CGSM для электротехнических измерений вызвало появление системы практических единиц. Система практических единиц основывается на системе магнитных единиц. Электрическое поле — пространство, в ко- тором на заряжённое тело действуют электри- ческие силы, пропорциональные величине за- ряда и не зависящие от скорости движения его. Напряжённость электрического поля (Е) есть отношение силы, с которой электриче- ское поле действует на заряжённое тело, к за- ряду тела. Единица напряжённости электриче- ского поля в/см. Потенциал (<р)> напряжение, электро- движущая сила (и, Е, э. д. с.). Потенциал (<р) некоторой точки представляет собой отно- шение работы, совершаемой силами электри- ческого поля при переносе заряда Q из дан- ной точки в бесконечность, к величине заряда. Разность потенциалов двух точек, или напря- жение между ними, есть отношение энергии, затрачиваемой зарядом Q при перемещении между заданными точками, к величине заряда, т. е. cpi — к3 = «12- Часто за точку нулевого потенциала принимают потенциал земли и от- носительно его определяют разность потен- циалов. Электродвижущая сила (э. д. с., Е) — отно- шение энергии, получаемой заряжёнными ча- стицами от источника тока (или генератора), к величине их заряда. Электродвижущая сила — причина, вызывающая движение элек- тричества между двумя точками. Единица на- 33 Том 1, кн. I. пряжения и электродвижущей силы —- вольт, „ , джоуль 1 дж равный 1——-— , или 1в — —:——• кулон 1 к Для измерения малых напряжений упо- требляется милливольт, 1 мв — 1 • 10~3 в, а для измерения больших напряжений — кило- вольт, 1 /ев — 103 в, и мегавольт, 1 мгв = 1 • 106 в. Электрический ток — направленное дви- жение электронов под действием электрических сил. Сила тока (/, /) — количество электричества, протекающего через поперечное сечение про- водника в одну секунду. Практическая еди- ница силы тока — ампер (а). Ампер есть сила неизменяющегося электрического тока, ко- торый отлагает 1,118 мг серебра в секунду, проходя через водный раствор азотнокислого серебра. Плотность тока (/') — сила тока, протекаю- щего через единицу поперечного сечения проводника (отношение силы тока, протекаю- щего по проводнику, к величине поперечного сечения проводника). Единица плотности тока а/мм2. Количество электричества (Q). Единица количества электричества кулон (/с), или ам- персекунда, есть количество электричества, протекающего в 1 сек. через поперечное се- чение проводника при силе тока в 1 а. Сопротивление (/?, г) — свойство тел пре- пятствовать движению зарядов под действием электрического поля. Практическая единица сопротивления—ом—есть сопротивление про- водника, по которому протекает ток в 1 а при приложении к его концам напряжения в 1 в. Сопротивлением в '1 ом обладает при 0° С столб ртути постоянного сечения длиной 106,3 см, имеющий массу 14,4521 г. Для изме- рения больших сопротивлений употребляются килоом, равный 1 ком — 103 ом, и мегом, равный 1 мгом = 106 ом. Температурный коэфициент сопротивле- ния (а). Сопротивление металлов возрастает с увеличением температуры. Сопротивление проводника при данной температуре т2° С равно Г2 = г1[1 + в(т2-т1)], A) где г\ — сопротивление, соответствующее тем- пературе TI; a — температурный коэфициенг сопротивления. Для меди в пределах от 0 до 100° С а = 0,00427 s 0,004.
514 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА [РАЗД. 1 Удельное сопротивление (р) характери- зует электрические свойства веществ, из ко- торого состоит проводник, и численно равно сопротивлению проводника длиной \ см н се- чением 1 см2. Единица удельного сопротивления (р) омсм. В технических расчётах за единицу удельного сопротивления принимают величину ом • мм2/м, т. е. считают численно равным сопротивлению проводника длиной в 1 м и с поперечным сечением в 1 мм2. Сопротивление проводника постоянного се- чения S мм2, длиной I м из материала, обла- дающего удельным сопротивление р ом • мм2/м, равно Проводимость (g). Проводимость — вели- чина, обратная сопротивлению. Единица — си- менс (си). Проводимостью в 1 сименс обладает проводник, имеющий сопротивление в 1 ом. Удельная проводимость (f) — величина, обратная удельному сопротивлению, которая может быть выражена соответственно в си\см или в м\ом • мм2. Диэлектрическая проницаемость (а). Диэлектрическая проницаемость (диэлектриче- ская постоянная) — коэфициент, характеризую- щий среду, в которой происходит электриче- ское взаимодействие, и определяющий напря- жённость поля, создаваемого зарядом Q в дан- ной точке. Диэлектрическая проницаемость вакуума ?0 = 8,86 • 10 к/в • см. Отношение диэлектрической проницаемости е данного ве- щества к диэлектрической проницаемости ва- куума е0 называется относительной диэлектри- ческой проницаемостью ег = — • so Емкость (С) — отношение величины заряда конденсатора к величине напряжения между его электродами. Единица электрической ём- кости — фарада (ф) представляет собой такую ёмкость, напряжение которой повышается на 1 в при сообщении ей заряда в 1 к. В прак- тических расчётах пользуются меньшей еди- ницей — микрофарадой, равной 1 мкф = = Ы(Г6д&. Мощность (Р). Единица мощности ватт. Мощность в 1 em потребляет цепь, в которой протекает ток в 1 а при напряжении на её . ~ джоуль зажимах, равном 1 в. Один ватт равен ——-— сек или 0,102 KZMJceK. В электротехнике пользуют- ся следующими единицами: гектоватт—1 гвт= = 102 вт — 10,2 кгм^ек, киловатт — 1 кет = = 103 вт = 102 кгм/сек; мегаватт — 1 мгвт = = 106 вт =- 103 кет; иногда мощность изме- ряют в лошадиных силах: 1л. с.—75 кгм/сек — = 736 вт. -Ч Энергия (Л). Единица энергии, или работы,— джоуль, или ваттсекунда; 1 дж=\ вт-с. Ра- боту, равную одному джоулю, производит не- изменный ток в 1 а при протекании в тече- ние 1 сек. по проводнику сопротивлением в 1 ом. Более крупными единицами электри- ческой энергии являются: ватт-час 1 вт-ч = =3,6-103 дж, гектоватт-час 1гвт-ч = 3,6- 105дж, киловатт-час 1 кет-ч = 3,6-106 дж и мега- ватт-час J мгкт-ч — 3,6-109 дж. Магнитное поле — пространство, окру- жающее проводник с током или с молекуляр- ными токами, в котором среда находится в особом состоянии. Это „особое состояние" обнаруживается в появлении механических сил, действующих на магнитную стрелку, на проводник с током, или в создании электро- движущей силы в проводнике, пересекающем поле. За положительное направление магнит- ного поля принимают направление, в котором устанавливается северный полюс магнитной стрелки. Для изображения магнитного поля введено понятие о магнитных индукционных линиях (или магнитных силовых линиях), за- полняющих весь объём магнитного поля. Магнитная индукция (В)—величина, харак- теризующая интенсивность и направление ма- гнитного поля. Она определяет силу, с которой магнитное поле действует на единицу длины проводника, по которому протекает ток, рав- ный 1 а, при расположении проводника пер- пендикулярно к направлению поля. Единица магнитной индукции — вебер/сж2 (В/см2), равный 1 В/см2 = в^сек/см2. Более мелкой единицей является микровебер на квадратный сантиметр мкВ/см2 — 10~ В/см2- Магнитную индукцию часто выражают в еди- ницах CGSM системы, называемых гаусом. 1 гс = 10 - 8 В /см2 = 10 ~ 8 в • сек/см2. Магнит- ную индукцию представляют в виде определён- ного числа условных индукционных или ма- гнитных силовых линий, совпадающих с напра- влением поля, с такой плотностью, что на каждый квадратный сантиметр поверхности, перпендикулярной полю, приходится коли- чество линий, равное числу единиц магнитной индукции (гс, Ь/см2). Магнитный поток (Ф) — произведение площади, ограниченной контуром, и проекции вектора магнитной индукции на направление нормали к этой площади. Магнитный поток может также рассматри- ваться как число индукционных линий, про- низывающих данный контур. Единица магнит- ного потока вебер равен \В=1в-сек1см2-1см2= = 1 в -сек. В системе CGSM единица ма- гнитного потока Максвелл — 1 М----1 гс-\ см2= = Ы0~8 в-сек= Ы0~8 В. Магнитная проницаемость (ц) — величи- на, определяющая магнитные свойства среды, в которой ток создаёт магнитное поле. Ма- гнитная проницаемость измеряется в ом -сек/см или генри/см. Магнитная проницаемость ваку- ума— величина постоянная и равная ji0 = = 1,256-10 ~~8 ом -сек/см. Относительная маг- нитная проницаемость—отношение магнитной проницаемости какой-либо среды к магнитной проницаемости вакуума ^г = р. г — от- влеченное число. Напряжённость магнитного поля (//) — отношение магнитной индукции к магнитной проницаемости среды Н = ——. Единица на- пряжённости магнитного поля — а/см. В си- стеме единиц CGSM напряжённость магнитного поля измеряется эрстедом: 1 э ~ 0,8 а/см. Намагничивающая сила (F)—магнитодви- жущая сила м. д. с. — расчётная величина, определяющая алгебраическую сумму произ-
ГЛ. VI] ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ 515 ведении элементов длины произвольного замк- нутого контура на продольную составляющую вектора напряжённости поля по всему кон- туру F = = ФД C) или сумму падения магнитного потенциала для всякой замкнутой индукционной линии. Единица намагничивающей силы (м. д. с.)— ампер. Магнитное сопротивление (Rm) — величи- на, равная отношению намагничивающей силы к магнитному потоку. Магнитное сопроти- вление Рт — —=- пропорционально длине [л о участка магнитной цепи и обратно пропор- ционально магнитной проницаемости и сечению магнитопровода. Единица магнитного сопро- тивления равна -, специального названия генри не имеет. Индуктивность (L — коэфициент самоин- дукции) — коэфициент пропорциональности между э. д. с. самоиндукции и скоростью изменения тока в проводнике. Единица индук- тивности генри равна 1 гн=в-сек/а — ом-сек. Индуктивностью в один генри обладает цепь, Электрические величины и единицы в которой при равномерном изменении тока на один ампер в секунду индуктируется элек- тродвижущая сила в один вольт. Часто при- меняется меньшая единица индуктивности — миллигенри: 1 мгн— ЫО ~3 гн. Взаимная индуктивность (М — коэфи- циент взаимоиндукции) двух магнитносвязан- ных цепей есть коэфициент пропорциональ- ности между э. д. с., индуктирующейся в одной из цепей, и скоростью изменения тока в дру- гой цепи. Единица взаимной индуктивности генри равна ом-сек. Две электрические цепи обладают взаимной индуктивностью, равной 1 гн, если изменение тока в одной из них со скоростью I а в секунду индуктирует в другой электрически несвязанной цепи э. д. с., рав- ную 1 в. При отсутствии магнитного рассеяния поток, созданный одним контуром, сцепляется полностью с другим, и в этом случае М±\ =L^ L,, где L\ и Z.2 — индуктивности соответствующих контуров. При наличии рассеяния УИг|<]/.1 Со- отношение ——г-?*— = k называется коэфи- VL,L2 циентом связи и определяется опытным путём. Электрические величины и единицы при- ведены в табл. 1; магнитные величины и еди- ницы — в табл. 2. Таблица 1 . г S 0 <ц О в /, i U', и К,е R,r Ро. Р Y С I Г V tu *1 *о Х,х Z,z g в У, у р А COS (р Величина Количество электричества ........ Напряжение ................. Электродвижущая сила .......... Сопротивление ............... Удельное сопротивление ......... Удельная проводимость .......... Ёмкость ................... Индуктивность ............... Угловая частота .............. Индуктивное сопротивление ....... Ёмкостное сопротивление ........ Активная проводимость .......... Реактивная проводимость ......... Работа .................... Формула , U U Q '- R ' z '' ~ ~7 Е = Q~ /?= А = -? RS a — - C = ~E L--J- i V U) — 21tV XL = *™L i x = XL — xc z - YR? +x2) R ? — Z* X , „ 3 I P = UI = PR P = UI cos cp ( ~ ток) A = Pi El cos 9 P El ~ 5 Практические единицы Ампер Кулон, ампер-час Вольт Ом ————— , ом • см м ЛШ3 Фарада Генри Секунда Герц сек. Ом Ом Ом Ом Сименс Сименс Сименс Ватт Ватт Джоуль ватт-часу | киловатт-час | Сокращены значения измере иностран- ные А С V Q Qmrn1 т S mtna F H sec Нг sec Q Q Q Q S S S w w J WhkWh f t ые обо- e линии ния русские а к в ом ом • мм3 м си мм"* ф гн сек. ГЦ i ом ом ом ом си си си вт вт дж вт-ч квт-ч
,516 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА [РАЗД. 1 Магнитные величины и единицы Таблица .2 га о -* О у в ф " V- Rm F Величина Магнитная индукция ....... Магнитный поток ......... Напряжённость магнитного поля . Магнитная проницаемость .... Магнитное сопротивление .... Намагничивающая сила (м. д. с.) . Формула р В- — — Ф = В .S Iw 1 В *~ Н 1 р.о ф/ Практические единицы Вебер или вольт-секунда ампер см см генри см I генри Ампер Значение практиче- ской едини- цы в элек- тромагнит- ных едини- цах ю<Ю io*M i,*0. е 4* . ю — — -10' 4* ,25Gb Буквенные иностран- ные We Ctrl' We А cm Н сш i А обозна- русские В 7м* В a см гн см \ гн a Магнитное поле Направление тока и магнитного потока. При протекании тока по проводнику вокруг него образуется магнитное поле, силовые ли- нии которого представляют собой концентри- ческие окружности, расположенные в плос- кости, перпендикулярной к проводнику. Взаим- ное направление тока и созданного им магнит- Фиг. 1. ного потока определяется правилом буравчика: при ввёртывании буравчика по направлению тока движение рукоятки укажет направление силовых линий (фиг. 1). При ввёртывании бу- равчика по направлению силовых линий движе- ние рукоятки укажет направление тока, со- здающего их (фиг. 2). Закон полного тока. Алгебраическая сумма произведений элементов длины dl произвольного замк- нутого контура на продольную составля- ющую вектора напря- жённости поля по всему контуру равна алгебраической сумме токов, проходящих че- рез поверхность, ограниченную этим контуром: D) Фиг. 2. (J) Н dl cos (Н, dl) = S /, поверхность; cos (H, dl) — косинус угла между направлением перемещения и направлением вектора напряжённости поля; Sf — величина полного тока, сцепляющегося с контуром. Интеграл^Н dlcos (H, dl) = Hi dl пазы- \J вается падением магнитного потенциала. В электромагнитных механизмах магнитный поток прЪходит главным образом по „магнито- проводу", состоящему из отдельных участков, на которых HI можно считать постоянной, поэтому Если ток, пронизывающий контур, про- текает по w виткам, то намагничивающую силу можно выразить в виде: Намагничивающую силу иногда выражают в ампервитках. Закон магнитной цепи. Воспользовавшись соотношением Ф = \ь HS, закону полного тока можно придать вид: л Г Ф ф Н dl cos (H, dl) = ф—с" dl = Zl = lw. С') j J рь Выражение для магнитного потока может быть представлено аналогично закону Ома для электрической цени: jw F Ф = (II |А 6 (О где л _ элементарное перемещение вдоль контура, ограничивающего рассматриваемую Здесь F — полное значение намагничивающей силы, действующей по контуру, и Rm — магнит- ное сопротивление. Эта формулировка была введена в практику в 1886 г. братьями Гоп- кинсон и имеет лишь формальную аналогию с законом Ома. Магнитное сопротивление участка длиной / см, постоянного сечения 6' см'1 и постоянной магнитной проницаемостью JA равно
ГЛ. Vlj ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ 517 Магнитное сопротивление цепи равно сумме магнитных сопротивлений отдельных её участ- ков. Закон магнитной цепи в этом случае имеет вид: (9) Ф = 1г. Фиг. 3. Магнитная проницаемость электротехниче- ской стали и других ферромагнитных материалов непостоянна и зависит от напряжён- ности поля. Зависимость p. =f(H) математически не выражается и обычно даётся графически. Вид её приведён на фиг. 3. Расчёт магнитной цепи может потребовать решения следующих задач: 1) нахожде- ния полной нама- гничивающей силы обмотки (/•), не- обходимой для со- здания заданной величины магнитного потока (Ф); 2) нахожде- ния величины магнитного потока (Ф) по за- данной величине намагничивающей силы (F). 1. Нахождение полной намагничивающей силы (F), необходимой для создания заданного потока (Ф) в магнитной цепи переменного еечения E), и различной магнитной проница- емости (р.) заключается в следующем: а) ма- гнитная цепь разбивается на участки с посто- янной площадью поперечного сечения E) и постоянной магнитной проницаемостью ([л); б) для каждого участка определяется индук- Ф ция В — -?; в) для найденных значений индук- ции с помощью экспериментально полученных кривых намагничива- ния B--=f(H) (фиг. 4) определяются соответ- ствующие значения на• пряжённости поля (Н); г) по известной вели- E чине Н и длине уча- стка (/) подсчиты- вается падение ма- гнитного потенциала (HI) на каждом уча- стке; д) суммирова- нием падения магнит- ного потенциала вдоль всего магнитопровода находят значение на- магничивающей силы: HI /х + Л/2 /2 + • • О Н юо ?оо Фиг. 4. q/cti 2. Определение величины магнитного потока (Ф) по заданной величине намагничивающей силы (F) затруднительно, так как магнитная проницаемость железа (р.) неизвестна и является функцией определяемой величины. Вопрос решается методом предыдущей задачи, а именно: задаваясь рядом значений потока, находят соответствующие им значения намагни- чивающей силы и, вычертив на основании полученных результатов кривую зависимости Ф = f(p), по ней находят величину магнит- ного потока (Ф), соответствующего заданному значению F. Гистерезис. Значения индукции (Б) при уменьшении напряжённости магнитного поля (Н) будут больше соответствующих значений индукции, имевших место для тех же значений напря- жённости поля при возрастании. Это отставание значе- ния индукции от напряжённости по- ля называется г и- стерезисом. Значение В при Н=0 называется остаточной индук- цией; значение Нс при В = 0 носит название коэрци- тивной силы. Пло- щадь, описанная фиг- 5- гистерезисной кри- вой (фиг. 5), пропорциональна работе, затра- чиваемой на один цикл перемагничивания HdB дж/см'*, где Н—в а/см, а В— в В/см^. Мощность, затрачиваемая на перемагничи- вание — потери на гистерезис, подсчитывается по эмпирической формуле Штейнметца: р. = В v B*V em/см9. (Ю) Здесь о и я—коэфициенты, зависящие от ма- гнитных свойств материала и величины индук- ции; v — частота перемагничиваний в сек.; V—объём материала, подвергающегося пере- магничиванию в см3, В— максимальная индук- ция в 1СР8 B/CMZ [гаусах]. Вихревые токи или токи Фуко. Пере- менное магнитное поле вследствие индукции вызывает в сплошных магнитопроводах появле- ние вихревых токов, которые нагревают ме- талл. Для уменьшения потерь от вихревых токов магнитопроводы изготовляются не сплошными, а из изолированных друг от друга стальных или железных листов толщиной 0,35 -4- 0,5 мм. Мощность, затрачиваемая на вихревые токи, равна: в A^2 / шооо д) "*'«*• (И) Здесь Д — толщина листов стали в мм; о^-—коэфициент, зависящий от свойств мате- риала; В—максимальная индукция в 10~~8 BJCMZ. Электромагнит и его подъёмная сила. Электромагнитом называется устройство, со- стоящее из железного сердечника, обычно П-образной формы, снабжённого обмоткой, пи- таемой током, и железного якоря. Силу, с кото- рой якорь притягивается к сердечнику, назы- вают подъёмной силой электромагнита. Подъ- ёмная сила равна В2 F = -к— 5 дж/см. A2) где В — индукция в В/см2; S — площадь попе- речного сечения сердечника в CMZ; f*o—ма-
518 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА [РАЗД. 1 гнитная проницаемость вакуума, равная Ро= 1,256 • 10~8 ом-сек\см. Подъёмная сила в кг будет равна 108кг. Основные законы постоянного тока Закон Ома. Сила тока / в проводнике про- порциональна напряжению U между его кон- цами и обратно пропорциональна его сопро- тивлению R. Закон может быть представлен в виде: 1=Ъ' A4) U U Г A5) A6) Последовательные цепи. Общее сопро- тивление последовательно включённых про- водников равно сумме сопротивлений отдель- ных проводников: Я = Я1+Яа + Я8+ - • -Ч-Ля- О?) Параллельные цепи. Проводимость группы параллельно соединённых проводников равна сумме проводимостей этих проводников R g = 7Г "Г ТГ i Sz + gn- A8) A9) Эквивалентное сопротивление R двух парал- лельно соединённых проводников R-^ и /?2 равно: R == "s B0) Эквивалентное сопротивление R трёх па- раллельно соединённых проводников Rv /?2 и Rs равно: п _ B1) Общее сопротивление сложной цепи, пред- ставляющей совокупность проводников, соеди- нённых между собой параллельно и последо- вательно, равно сумме сопротивлений провод- ников, соединённых последовательно, и экви- валентного сопротивления группы проводни- ков, соединённых параллельно. Законы Кирхгофа. Первый закон. Алгебраическая сумма сил токов, сходящихся в одной точке, равна нулю: 2/к=0. B2) Силы токов, направленных к общей точке, считаются положительными, а силы токов, направленных от узловой точки, отрицатель- ными. Второй закон. Во всяком замкнутом контуре сумма действующих э.д.с. и падений напряжений на всех участках этого контура равна нулю: При составлении уравнений необходимо считать э. д. с. и силы токов, действуюш.ие по направлению обхода, положительными; па- дения напряжения, создаваемые этими токами,— отрицательными. Э.д.с. и силы токов,направлен- ные против обхода,— отрицательными, а паде- ния напряжения, создаваемые этими токами, — положительными. Мощность. Мощность, потребляемая цепью постоянного тока, равна произведению напря- жения и силы тока: Р= VI вт. B4) Подставляя значения U и / из уравнений A5) и A4), получим формулу B4) в ином виде вт. B5) р = " вт. B6) Закон Джоуля—Ленца. При прохождении тока по однородному проводнику количество теплоты, развиваемое током, пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени, в течение которого ток протекает по проводнику: Q = 0,24 /2/?/ кал. B7) Электромагнитная индукция Закон Фарадея. При движении прямоли- нейного проводника в равномерном магнитном поле под углом а к направлению поля в про- воднике индуктируется э. д. с,, равная Е = Blv sin а в, B8) где В — индукция в В/см2; v — скорость дви- жения проводника в см\сек\ I — часть длины проводника в см, находящаяся в магнитном поле. Наибольшая э. д. с. будет при а = 90й. Направление индуктированной э. д. с. опре- деляется правилом правой руки: если располо- жить правую руку так, чтобы силовые линии магнитного поля входили в ладонь, а отста- вленный большой палец совпадал с направле- нием движения проводника, то вытянутые четыре пальца укажут направление индукти- рованной э.д.с. Закон Максвелла. При всяком изменении магнитного потока, сцепленного с w витками контура, в последнем будет индуктироваться э. д. с., равная е = _ w d® в. B9) Здесь магнитный поток выражен в В. Правило Ленца. При всяком изменении магнитного потока, сцепляющегося с контуром, в последнем возникает э. д. с., создающая ток и механические усилия, способствующие со- хранению магнитного потока неизменным. Таким образом при увеличении магнитного потока индуктированный при этом ток будет стремить- ся уменьшить возрастающий магнитный ноток и наоборот.
ГЛ. VI] ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 519 Э. д. с. самоиндукции. При всяком измене- нии тока, протекающего по контуру, вслед- ствие изменения связанного с ним потока, в контуре появится э. д. с. самоиндукции: di ~ C0) Здесь L- fii \ Фиг. 6. индуктивность в гн', ——скорость изменения тока. О коэфициенте самоиндукции см. „Магнитные и электрические единицы". Закон Био-Савара-Лапласа. При протека- нии тока по проводнику, находящемуся в ма- гнитном поле, в ре- зультате взаимо- действия между силовыми линиями магнитного поля и силовыми линиями, возникшими во- круг проводника с током, образуется результирующее искажённое ма- гнитное поле (фиг. 6), которое будет действовать на проводник с силой, равной Г — Bllsin а дж/см или F— 10,2 ВП sin а кг. C1) Здесь В — индукция поля в В/смР; I— сила тока в а; I — длина проводника в см, находя- щаяся в магнитном поле; а— угол, образован- ный, направлением тока в проводнике и напра- влением поля. Направление силы F определяется правилом левой руки: если расположить левую руку так, чтобы магнитные силовые линии входили в ладонь, а вытянутые четыре пальца указывали направление тока, то отставленный большой палец укажет направление силы, действующей на проводник. Переменными токами (или э. д. с.) называются токи (или э. д. с.), являющиеся периодическими функциями времени. Практическое применение находят синусоидальные функции времени: е = Е и / — I ± с). C2) Ет и 1т — амплитуды или максимальные значения э. д. с. или тока; и> — угловая частота в радианах в секунду; <р — угол сдвига фазы. Период — синусоидальной функции Т — про- межуток времени, в течение которого ток (э. д. с.) претерпевает полный цикл изменения. Частота v переменного тока (э.д.с.)—число периодов в секунду v = — . Угловая частота равна ш— — или ш = 2 itv; угол сдвига фазы ср положителен, когда функция равна нулю в мо- мент, предшествовавший началу отсчёта вре- мени; отрицателен, когда функция будет равна нулю после начала отсчёта времени (фиг. 7). Мгновенное значение периодиче- ской функции есть значение, соответствующее какому-либо моменту времени. Действующее или эффективное значение переменного тока равно такому значению постоянного тока, который за тот же отрезок времени, равный одному или целому числу периодов переменного тока, выделит в некотором сопротивлении такое же количе- ство тепла, как и данный переменный ток: Т ,=у И** о Эффективное значение э. д. с. Эффективное значение для синусоидальной величины равно / = -^Lr - 0,707 Im; F — с — C3) Среднее значение переменного тока равно такой величине постоянного тока, при котором за полпериода через сечение провод- ника проходит одинаковое количество электри- чества, как и при данном переменном токе sin /med C4) Коэфициент формы кривой есть отношение действующего значения тока или э. д. с. к его среднему значению. Для синусои- дальных величин — = 1,11. k =_._Z_ = Jk, : А/ =_ ' /med у к т 2 У~2 Изображение синусоидальных величин. Синусоидальная величина может Фиг. 7. быть представлена графически: а)в прямоуголь- ных осях координат, как функция времени e — f(t) и i = f(t) (фиг. 7,о); б) вектором, величина которого пропорциональна её амплн-
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА [РАЗД. I туде. Проекция на вертикальную ось вектора, равномерно вращающегося с угловой скоростью «о = 2 Tiv, равна мгновенному значению этой величины. Угол между двумя векторами пред- ставляет угол сдвига фаз между синусоидаль- ными величинами, представляемыми этими векторами (фиг. 7, б). Сложение и вычитание синусоидальных токов (э. д. с.) производят гео- метрическим сложением или вычитанием векторов, представляющих эти величины. При этом проекция результирующего вектора на ось ординат представляет мгновенное значение искомой величины. При построении векторных диаграмм можно пользоваться действующими значениями вместо амплитуд. Закон Ома для цепи переменного тока. Сила тока / в цепи, содержащей последова- тельно соединённые активное — г, индуктив- , .. 1 ное — со/, и емкостное — —~ сопротивления, cob при приложении к ней переменного напряже- ния U будет равна U V *+(•'• -i Z ' Величина z = Т/ г г2-(- ( wi — _ — ) V <»С/ на- зывается кажущимся или полным сопротивле- нием цепи. Обозначив u>L = XL, —~-=xr, no- о>С лучим г ~ Уr- -f (XL — л-сJ или z — > где х—реактивное сопротивление Угол сдвига фаз равен 1 X CDI 9 = arc tg— = arc tg——-— Кроме того, г г cos 9 = ~ ; r2 -\- C6) sln *=°= Если цепь не обладает индуктивностью (I = 0), гф§ и в ней нет конденсатора (С = оо), то у -= 0, и ток совпадает по фазе сэ. д. с. Если С-ос, но г ф 0 ц L ф 0, то 9 <0 и ток отстаёт по фазе от э. д. с. Если С имеет конечное значение, a L = 0 и г ф 0, то 9 ^> О, и ток упреждает по фазе э. д. с. Если г = 0, но и>1 — —— ф 0, то ток сдви- О)С i гс нут относительно э. д. с. на угол 9 — i ~о" ' Мощность в цепи переменного тока. Мгновенная мощность в цепи при и •= Um sin будет и / = fm sin (to/ + 9) '.f ) = р = ш — Umlm sin to/- sin (at nJm [cos ? — cos B<Df = C7) Активной или средней мощно- стью называется величина р = UIcos <р = I2 r, C8) представляющая отношение энергии, израс- ходованной в цепи за период или за целое число периодов к времени, в течение которо- го эта энергия израсходована. Активная мощ- ность измеряется вгп и кет. Реактивной мощностью называет- ся величина — El sin C9) представляющая мощность, идущую на под- держание магнитных и электрических полей. Кажущаяся мощность равна: S^EI = У(Е1со5 срJ -|- (Я/ИшрУ == = yp-T+QZ D0) и определяет собой размеры электромагнитных устройств. Реактивная и кажущаяся мощности измеряются ва и ква. Активный ток или активная составляющая тока есть проекция полного тока на вектор э. д. с. или напряжения /в =7 cos 9- Реактивный ток Ir — I sin 9 — составляю- щая тока, находящаяся в квадратуре с напря- жением, не создающая полезной мощности, но увеличивающая потери в системе /2г. По этой причине желательно сделать её возмож- но меньшей. Проводимость. Полная проводи- мость неразветвлённой цепи —• вели- чина, обратная её полному сопротивлению: |/ _1_\2 «С D1) Активная проводимость равна D2) Реактивная проводимость равна ,. D3)
ГЛ. VI] ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 521 В зависимости от численных соотношений 1 и —-FT реактивная проводимость может быть й>0 и &<0. Полная проводимость цепи может быть выражена как D4) С помощью проводимостей могут быть определены соответствующие составляющие тока. Сила тока / = Uy, активная составляю- щая 1а =• I cos cp = Ug, реактивная составляю- щая Ir = I sin у = Ub. Параллельное соединение приёмников. При параллельном соединении нескольких при- ёмников общий ток, потребляемый этой груп- пой, равен геометрической сумме токов от- дельных приёмников. Вычисление общего тока может быть произведено или с помощью геометрического сложения векторов отдель- ных слагаемых, или путём определения ак- тивной и реактивной составляющих общего тока. Активная составляющая общего тока: — a +' Реактивная составляющая: Общий ток: Выражая токи через напряжение и прово- димости, получим: ; и Ub=U(bt + Эквивалентная активная проводимость груп- пы параллельно соединённых приёмников рав- на сумме активных проводимостей, а эквива- лентная реактивная проводимость — сумме реактивных проводимостей с учётом знаков последних: и = D5) Резонанс. Явления резонанса возникают в цепях переменного тока при равенстве индук- тивного и ёмкостного сопротивлений или при равенстве индуктивной и ёмкостной проводимо- сти. В этих случаях контур по отношению внеш- ней цепи является безиндуктивным, как бы состоящим из одного активного сопротивле- ния. Резонанс напряжений имеет место в це- пях с последовательным соединением индук- тивности и ёмкости при XL = хс или ш/, = = ——. При этом ток достигает наибольшего значения, равного = —, угол сдвига фаз между током и напряжением <р = 0. Напряже- ния на зажимах индуктивности и ёмкости при резонансе равны по величине и противопо- ложны по знаку. Каждое из них может во много раз превосходить напряжение сети, если индуктивное и равное ему ёмкостное сопро- тивление больше её активного сопротивления. Последнее может вызвать пробой изоляции. Резонансная частота: 1 Од" У LC D6) Резонанс токов имеет место в цепях с параллельным соединением индуктивности и ёмкости в случае равенства индуктивной и ём- костной проводимостей, т. е. при При этом в контуре из индуктивности и ёмкости может циркулировать реактивный ток, значительно превышающий ток, потре- бляемый от источника энергии. Явления резонанса напряжений и токов широко используются в радиотехнике. Трёхфазный ток. Многофазная и трёхфазная системы. Многофазной си- стемой называется цепь переменного тока, в которой действуют несколько э. д. с. или токов одинаковой частоты, но взаимно смещённые а) по фазе на определённые углы. Симметричная система состоит из т э. д. с. (токов), равных пэ величине и сдвинутых друг относительно дру- га на угол — . Трёхфазная система получи- ла наибольшее распространение. Она обра- зуется тремя э. д. с., сдвинутыми друг относи- тельно друга на угол -^- или 120°. Эти э. л. с. будут еЛ=*Е sinu>t, • j. sin( <«^ — sin «о/ Синусоидальное и векторное изображения э. д. с. трёхфазной системы приведены на фиг. 8, а и б. Соединение звездой А осущест- вляется соединением „одноимённых" концов обмоток генератора или приёмника в одну общую точку. Нулевая или нейтральная точ- ка — место соединения одноимённых концов фазных обмоток. Нулевой или нейтральный провод — провод, отходящий от нулевой точки. Фазным напряжением Up называется на- пряжение между началом и концом каждой фазной обмотки. Ток, протекающий по фазной
522 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА [РАЗД. I обмотке, называется фазным током 1р. Напря- жения между проводами, идущими от питаю- щего устройств а к приёмникам, равные разности потенциалов между ними, называются линейны- ми Ui= ?/лв= UBC = UCA> а токи в этих ПРОВ0' дах — линейными токами //=/д=/д=/с (Фиг- 9)- При соединении звездой иг= УЗ Up и /,-/,. D7) При симметричной нагрузке ток в нуле- вом проводе равен нулю: *о = '1-Н2-Мз = °- При несимметричной нагрузке ток в нуле- вом проводе равен геометрической сумме фазных токов. Соединение треугольником Д осуществляется путём последовательного со- единения обмоток, т. е. конца фазы А — с на- чалом фазы В, конца фазы В — с началом фазы С и конца фазы С — с началом фазы А, и присоединения общих точек к линейным проводам (фиг. 9, б). В этом случае: а) линейные напряжения равны фазным ?7/ = Up; б) линейные токи „ К ,п п ? '« *J<3 —————— \S***li* ?<$& ^Я. fa f* а \ ) /с а) [ \ .о "~га Т. г Фиг. 9. равны геометрической разности соответству- ющих фазных токов. При равномерной нагрузке фаз Во всякой трёхфазной системе без нулевого провода сумма трёх линейных токов в любой момент равна нулю. Мощность трёхфазной системы равна сумме мощностей отдельных фаз: Р = РА + Рв + PC = UAIA cos ы + + UB!B cos <Рв + UCIC cos cpc . D9) При симметричной нагрузке все фазные величины соответственно равны. Полная мощ- ность в этом случае будет: Р =-. 3U ,cos Учитывая соотношение фазных и линейных величин, р = // cos <p. E0) Реактивная мощность трёхфаз- ной системы равна алгебраической сумме амплитуд реактивных мощностей отдельных фаз: Q = UAIAsin ? + UCIC sin <pc.E1) При равномерной нагрузке фаз Q = 3UpIp sin <р или Q = ySUJi sin <р. E2) Кажущаяся мощность трёхфаз- ной системы при равномерной нагрузке фаз: 5 = уз Ufa E3) Сдвиг фаз может быть найден из выраже- ний: Р Q Q ,zл^ cos <р = т ; sin <p = ^ и tg <р = -^ . E4) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ Общие сведения Электроизмерительный прибор — механизм, служащий для непосредственного измерения какой-либо электрической величины, т. е. для сравнения её с другой величиной того же рода, принятой за единицу. Измерительные приборы классифицируются по следующим основным признакам: 1) по роду измеряемой величины; 2) по роду тока; 3) по степени точности; 4) по принципу действия. 1. Классификация приборов по роду из- меряемой величины дана в табл. 3. Таблица 3 Род измеряемой прибором величины Электрический ток Напряжение Электрическая мощ- ность Электрическая энер- гия Количество электри- чества Сдвиг фаз Частота Электрическое со- противление Название прибора Амперметр Миллиамперметр Гальванометр Вольтметр Киловольгметр Милливольтметр Гальванометр Ваттметр Киловаттметр Счётчик ватт-часов „ гектоватт- часов „ киловатт- часов . ампер-часов Фазометр Частотомер Омметр Мегомметр Услов- ное обозна- чение А тА О V ftV mV Q W w Wh hWh kWh Ah » / Q MQ 2. Классификация приборов по роду тока. По роду тока приборы делятся на: 1) приборы постоянного тока; 2) приборы переменного тока; 3) приборы постоянного и переменного тока. 3. Классификация приборов по степени точности. По степени точности измерительные приборы, согласно ГОСТ 1845-42, делятся на пять классов согласно табл.4. Здесь же указа- ны наибольшие допустимые погрешности при- боров, исчисляемые в процентах от номи- нальной величины прибора. Таблица 4 Класс прибора О,2 0,5 1,0 1.5 L 2'5 Погрешность в % + о,а ±о,5 + 1,0 ±1.5 ±2,5
ГЛ. VI) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ 523 4 Классификация приборов по принципу действия. Классификация приборов, устано- вленная ОСТ 3504, и условные обозначения их, а также условные обозначения для электро- технических схем по ОСТ ВКС 7284, даются в табл. 5. Таблица 5 Знак m 4J уУ/J ' "~а~~ е^=? ^ -л- 1 ' V ЧГ © ^ — Jf .^ /"_.\ \^) — /рГХ (Гбёвн Т^^УГ х^х (ГЕЙН) \^5/ >^~^v ШЕЙШ ^S?' ^Ъгя^ ^ss^ /?—^& |(еЭ)| ^SS' . — . ^тгм Ч^У Y 1 © 0~~ i е= и ^—^ Lt т * ; а^ •? Система Магнитоэлектрическая с противодействующей силой без противодействующей силы Электромагнитная Электродинамическая с противодей- Без ствующей си- ( железа лой 1 без противо- действующей силы Без с противодей- железа ствуадщей си- с ма~ лой гнит- , ным без противо- экра- действующей ном силы с противодей- Ферро- ствующей си- динами- лой |Ческая без оез противо- экрана действующей силы с противодей- Ферро- ствуюшей си- динами- лой ческая , с экра- "ез пР°тиво- ном действующей силы Индукционная Тепловая Термоэлектрическая Детекторная Электронная Э л е ктростатич ее к ая Вибрационная Знак о7 0,5 . — . 1 б' ' i —— ' - —— ^ ~—~ -Л, ,«у „ Vy з *\, *\ 56 ^ •зг\ 50 \^ 1л/ ?л у <-k)r I ^6^7° Класс прибора Лабора- торные и контроль- ные Щитовые Постоян- ный ток Перемен- ный ток Постоян- ный и пере- менный ток Трёхфаз- ный ток Частота 50 гц Трёхфаз- ный ток частотой 50 гц Изоляция прибора испытана напряже- нием в 2000 в ——— _.. —— Вертикаль- ная уста- новка при- бора Наклонная установка прибора под углом 60° Горизон- тальная установка прибора Фиг. 10. Системы измерительных приборов Магнитоэлектрические приборы состоят из постоянного магнита, создающего однородное радиальное поле, и обмотки, помещённой на подвижной рамке. Ток к рамке подводится с помощью двух спиральных пружинок или по проволочной подвеске рамки (фиг. 10). Магнитоэлектрические приборы использу- ются в качестве точных, щитовых, лаборатор- ных, переносных, стре- лочных или зеркальных гальванометров. Приме- нение магнитного шунта позволяет в широких пре- делах изменять чувстви- тельность прибора. Успо- коение — вихревыми то- ками, индуктирующимися в рамке, на которую по- мещена обмотка. Достоинства: высокая чувствительность, равно- мерная шкала, хорошее демпфирование, возмож- ность определения направления тока, портатив- ность, лёгкая регулировка чувствительности магнитным шунтом.Магнитоэлектрические при- боры пригодны только для постоянного тока. В случае объединения с купроксным или анало- гичным выпрямителем могут применяться для цепей переменного тока. Приборы с выпрямите- лем имеют большое падение напряжения и боль- шое собственное потребление энергии. Электромагнитные приборы. Приборы с м я г к и м железом. Магнитное поле не- подвижной катушки, обтекаемой током, дей- ствует на кусочек мягкого железа соответствующей формы, закреплён- ; ный на оси стрелки. Градуировка шка- лы — на основа- нии эксперимента. Демпфирование — обычно воздушное. Показания прибора несколько зависят от частоты и фор- мы кривой тока. Наиболее дешёвые приборы широко применяются в ка- честве щитовых. В новых конструкциях разница показаний на постоянном и переменном токе крайне незначи- тельна. Шкала — неравномерная. Конструкция изображена на фиг. 11: железный сердечник В сердцеобразной формы втягивает- ся катушкой А. Воздушный успокоитель со- стоит из поршенька D, движущегося без вся- кого трения внутри криволинейного цилиндра. Электродинамические приборы (фиг. 12) — не содержат железа. Неподвижная и по- движная катушки обтекаются током. Отклоня- ющая сила пропорциональна произведению сил токов в катушках. Шкала прибора — ква- дратичная. Показания прибора не зависят от полярности, формы кривой тока и частоты (до 100 гц). Одинаковая градуировка для по- стоянного и переменного тока. Градуируются Фиг. 11.
524 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА [РАЗД. Фиг. 12. на постоянном токе. Очень чувствительны к внешним магнитным полям. Успокоение — воз- душное или вихревыми токами. Благодаря незначительности собственного поля направляющая сила прибора без железа мала. Обычно вы- полняются на ток 5 а для использо- вания с трансфор- матором тока. Ферродинами- ческие приборы (фиг. 13). Для уси- ления поля с целью увеличения вра- щающего момента подвижная катуш- ка помещена в коль- цевой зазор замк- нутого железного сердечника, ана- логично приборам магнитоэлектриче- ским. Неподвижная катушка служит для со- здания поля. Применение железа обусловливает появле- ние погрешности вследствие гистерезиса и остаточного намагничивания. На постоянном токе прибор даёт раз- нящиеся показания при возрастании и убывании нагрузки. В ваттметрах пере- менного тока . имеет место сдвиг фаз между намагничиваю- щим током и создавае-. мым им потоком. При- менение ненасыщен- ной магнитной систе- мы и высоколегиро- ванного железа силь- но снижает указанные погрешности, не устра- няя их совсем. Ферродинамические приборы не являются прецизионными инструментами. Их преимуще- ства— высокий вращающий момент и незави- симость от внешних магнитных полей. Индукционные приборы (с вращающимся полем) (фиг, 14). С помощью обмоток, распо- ложенных на проти- волежащих полюсах четырёхполюсной ма- гнитной системы из листового железа, со- здаётся вращающееся поле. Последнее до- стигается сдвигом на 90° токов, обтекаю- щих каждую из обмо- ток. Это вращаю- щееся поле индукти- рует в расположен- ном между полюсами алюминиевом стакане токи, стремящиеся вращать этот стакан в напра- влении вращения поля. Направляющая пружин- ка стремится вернуть стакан, а вместе с ними стрелку в исходное положение. Прибор не очень чувствителен, не реагирует на внешние Фиг. 13. Фиг. 14. магнитные поля. Чувствителен к частоте, форме кривой тока и температуре. Градуируется при определённой частоте. Успокоение — с по- мощью вихревых токов, Тепловые приборы (фиг.. 15). Измеряемый ток, или его часть, протекает по натянутой тонкой нагревательной проволоке, и за счёт тепла, выделяющегося в ней согласно закону Джоуля—Ленца, вызывает её удлинение. Удли- нение проволочки с помощью натяжного устройства D и ролика / сообщает движение стрелке. На постоянном и переменном токах Фиг. 15. даёт одинаковые показания. При изменениях температуры необходимо стрелку устанавли- вать на нуль. Большое собственное потребле- ние энергии и невысокая чувствительность. Хорошее успокоение вихревыми токами. При больших силах токов нагревательная прово- лока шунтируется. Приборы со скрещивающимися катуш- ками. Для измерения сопротивления, угла сдвига фаз, температуры с помощью термо- метров сопротивления применяются приборы, в которых положение двух подвижных перпен- дикулярных друг другу катушек, соединённых со стрелкой, определяется полем постоянного магнита (на постоянном токе) или полем ка- тушки (на переменном токе). Вследствие от- сутствия в подобных приборах направляющей силы пружины в обесточенном состоянии стрелка у них остаётся в любом положении. Электростатические приборы. Предназна- чены для измерения разности потенциалов главным образом на высоком напряжении. Состоят из системы неподвижных и подвижных пластин, связанных со стрелкой. Основаны на притяжении или отталкивании между заряжён- ными подвижными и неподвижными пластина- ми. Расширение пределов измерений дости- гается последовательным включением конден- сатора или ответвления с большим безиндукци- онным сопротивлением. Собственное потребле- ние равно нулю на постоянном токе и факти- чески равно нулю на переменном токе Методы измерения Измерение сопротивлений. Метод ам пер метра и вольтметра. Измеряемое, сопротивление (фиг. 16) включается послсдо вательно с подходящим источником энергии (батарея, аккумулятор) и амперметром. С по- мощью амперметра определяют силу тока / в цепи, а вольтметром — напряжение U на зажи-
ГЛ. VI] ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ 525 мах измеряемого сопротивления. Если сила тока в цепи сопротивления велика по сравне- нию с силой тока в цепи вольтметра, величина сопротивления будет равна •ллппл- Ял Фиг. 16. Rx = ом. A6) В противном слу- чае необходимо введение поправ- ки. Вольтметр с сопротивлением г даёт показание U' в. В этом случае ОМ. A6'} Мост Уитстона (фиг. 17). Три извест- ных сопротивления i\, r2, R и неизвестное — измеряемое сопротивление Rx включаются четырехугольником. Две противоположные вершины присоединяются к гальванометру, две дру- гие — к источнику энер- гии (аккумулятор, бата- рея). При отсутствии то- ка в цепи гальванометра имеют место следующие соотношения: rj: /2 = R .v : К, Для удобства обращения сопротивление R обычно выполняется в виде реостата с плав- ной регулировкой, сопротивления г\ и г2 — каждое из групп 1, 10, 100, 1000 ом. Если ri — Г2 (ПРИ J = °)> то Rx = R будет получено прямо из измерения. Так как для измерения сопротивления не- обходимо знать не самые значения сопроти- влений г\ и r2, a - лишь их отноше- ние, то можно вос- пользоваться одно- родной проволокой с малым темпера- турным коэфи- циентом сопроти- вления (фиг. 18). Скользящий кон- такт делит прово- локу на две части /] и /2. В этом слу- чае Rx : /? = /] : /2. под проволокой нанесена шкала, по можно непосредственно определить отношение 1\: /2, то при отсутствии тока в цепи гальванометра и выборе сопротивления R — 0,1, 1, 10 и т. д. сопротивление Rx будет найдено или непосредственно по шкале или как отсчёт по шкале, умноженный па соответ- ствующее значение R. В середине шкалы — точность наибольшая. Сопротивление элементов и жидкостей может быть измерено подобным же мостом. В этом случае батарея должна быть заменена небольшим индукционным аппаратом или переменным током низкого напряжения для уменьшения поляризации, а гальванометр — телефоном (мост Кольрауша). Фиг. 18. Если которой Измерение сопротивления изоляции. Определяется: сопротивление изоляции отно- сительно земли, сопротивление изоляции про- водников относительно друг друга. В цепях низкого напряжения численное значение со- противления изоляции, выраженное в омах, должно быть не менее тысячекратного значе- ния рабочего напряжения, выраженного в вольтах, т. е. при напряжении 120 в /?„> 120000 ом. Измерение сопротивления изоляции уста- новки, не находящейся под рабочим напря- жением, производится индуктором. Индуктор, или магнитоэлектриче- ский испытатель изоля- ции, представляет собой переносную магнито- электрическую машину, снабжённую коллектором для выпрямления э. д. с. и вмонтированную с вольтметром в одном ящике. Схема индуктора дана на фиг. 19. Вольтметр имеет две шкалы — одну градуиро- ванную в вольтах, вто- рую — в килоомах. За- жим 3 (земля) соеди- Фиг. 19. няется с землёй, другой зажим Л' (кабель) соединяется с проводом, сопротивление изоляции которого испыты- вается. Нажав кнопку S, вращают ручку индук- тора с такой скоростью, чтобы вольтметр показал номинальное напряжение U. Затем, отпустив кнопку, продолжают вращать руко- ятку индуктора с прежней скоростью. При этом отклонение стрелки прибора станет меньше. По шкале, градуированной в кило- омах, производят отсчёт, который даёт зна- чение сопротивления изоляции. Измерение сопротивления изоляции провода. Испытуемый проводник отключается от питающей сети и от всех приёмников энергии. Индуктор включается по схеме фиг. 20 к испытуемому про- воду и к заземлён- ному металличе- скому предмету — водопроводная ма- гистраль, централь- ное отопление,кор- пус станка. Изме- рение произво- дится, как указано выше. Из м е р ен и е с о п р о т и в л е- н и я изоляции двух прово- дов друготно- с и т е л ь н о дру- га. Схема соеди- нения индуктора дана на фиг. 21. Процесс измере- ния такой же, как и при измерении изоляции провода относительно земли. Фиг. 20. Фиг. 21.
526 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА (РАЗД. I Измерение мощности. Измерение мощно- сти в цепи постоянного тока производится с помощью амперметра и вольтметра: P=UIem, E6) где U — напряжение на зажимах приёмника, а /—сила тока, потребляемая им. Измерение мощ- ности в цепях пере- менного тока про- изводится с по- мощью ваттметра. Схема включения ваттметра приве- дена на фиг. 22. Коэфициент мощ- Фиг. 22. активная мощность COS <p = кажущаяся мощность ности (cos 9) под- считывается из вы- ражения: UI cos 9 UI E7) Измерение мощности трёхфаз- ноготока. а) В цепях трёхфазного тока с нулевым проводом при любом характере нагрузки потребляемая мощность может быть выражена как сумма мощностей отдельных фаз, т. е. -f- UQ /c cos E8) Для измерения потребляемой мощности необходимо включить в цепь три ваттметра (фиг. 23) таким образом, чтобы каждый из Фиг. 23- Со. Фиг. 24. них измерял мощность отдельной фазы, а затем следует сложить их показания. б) При равномерной нагрузке всех трёх фаз и доступности нулевой точки мощность может быть измерена одним ваттметром, включённым по схеме фиг. 24. В этом случае ваттметр будет измерять мощность, потребля- емую одной фазой: p-^pp^UpIp cos 9. Мощность, потребляемая системой, будет равна утроенной мощности одной фазы: р = ЗР = Ю cos i I i cos v. E9) в) При равномерной нагрузке и недоступ- ности нулевой точки или при отсутствии её в случае соединения приёмников энергии в треугольник создаётся искусственная нуле- вая точка, как это указано на фиг. 25. Здесь нулевая точка образуется двумя сопротивлениями г2 и г3, каждое из которых Фиг. 25. в отдельности равно сопротивлению парал- лельной цепи ваттметра г , состоящему из сопротивления параллельной обмотки прибора гп и добавочного- сопротивления г\; Мощность, потребляемая приёмником, будет равна утроенной мощности, измеренной ватт- метром. г) Мощность трёхфазной цепи при любом характере нагрузки, как равномерной, так и неравномерной, и отсутствии нулевой точки может быть измерена с помощью двух одно- фазных ваттметров, включаемых по схеме Фиг. 26. Арона (фиг. 26) или с помощью одного двух- элементного ваттметра. Мощность, измеряемая одним ваттметром, будет равна Р' = UAB IA cos <K- Мощность, измеряемая вторым ваттметром: где UAB< U вс ~~ линейные напряжения; /д и /с — линейные токи; <|л — угол сдвига между UAB и ^д» а т'а — между UBC и 1с- Мощность, потребляемая системой, будет равна сумме показаний обоих ваттметров с учётом их знаков: р = Р' + р".
ГЛ. VI] МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА 527 Фиг. 28. COS <f v OS fifi up ПА 0? 0 8 V 0 т те 1 в ре i f f Ml 7 7/C * Л ш Г ф и 41 f с 2' s to! т. ^ ,7 СУ s GJ 7К \ V. \ в! Ш 1 \ \-\ 9G При равномерной нагрузке ^ = 30 — 7 и ф2 = 30 + Следовательно, Р = UI cos C0 — ср) + Ul cos C0 = /~3~ G/ cos . При угле сдвига фаз ср>60° мощность, учитываемая вторым ваттметром, будет отри- цательна, так как косинусы углов, больших 90°, отрицательны. В этом случае отклонение стрелки будет в обратную сторону; для про- изводства отсчёта необходимо изменить на- правление тока в одной из обмоток (последо- вательной или параллельной) прибора. Для по- лучения полной мощности нужно из показаний первого ваттметра вычесть показания вто- рого, т. е. Р = Р' —I-". Фиг. 27 даёт изменение показаний каждого из ваттметров и общей мощности системы при постоянном значении силы тока и напря- жения и меняющемся угле сдвига фаз сети от 0 до 90° как в сторону упреждения, так и отставания. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ Общие определения ; Генератор (источник энергии) — вращаю- щаяся машина, преобразующая механическую энергию в электрическую. Электродвигатель — вращающаяся машина, преобразую- щая электрическую энергию в механическую. Паспорт машины. Каждая электрическая машина имеет пас- порт в виде щитка с указанием основных сведений, необ- ходимых для её эксплоатации (фиг. 28). Паспорт содержит следующие сведения: а) завод, изготовивший машину; б) на- значение машины и род тока, на котором она работает; в) за- водский номер, дающий возмож- ность отличить её среди одно- типных; г) условное заводское обозначение типа; д) способ соединения обмоток; е) номи- нальная полезная мощность, отдаваемая генератором, или по- лезная мощность на валу для двигателя; ж) номинальное на- пряжение; з) номинальная сила тока; и) номинальная скорость вращения — число оборотов в минуту при номинальной на- грузке; к) коэфициент мощности (для машин переменного тока). Щиток асинхронного двигателя приведён на фиг. 28. Ука- занные на паспорте величины называются номинальными дан- ными машины. Номинальные величины определяются ГОСТ 183-41. МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА Конструкция машины постоянного тока Основные элементы машины постоянного тока: а) магнитная система состоит из ярма и полюсов с полюс- ными наконечниками, служит для направления и распределения магнитного потока, который создаётся обмоткой возбуждения, помещённой на полюсах; б) якорь—цилиндрическое тело, по наружной поверхности которого в пазах уложены проводники, предназначенные для индуктирования э. д. с. при вращении якоря; в) коллектор — цилиндрическое тело, со- бранное из клинообразных медных пла:тин, гр. разделённых изолирующими прокладками из миканита. К коллекторным пластинам присоеди- няются концы секций обмотки якоря. Назначе- ние коллектора — выпрямление э. д. с. и тока, индуктируемых в машине; г) щётки с щёткодержателями — служат для съёма тока с вращающегося якоря. Якорь собирается из стальных листов тол- щиной от 0,3 до 0,5 мм, оклеенных с одной стороны специальной бумагой или покрытых лаком для уменьшения потерь на вихревые токи. Для обеспечения хорошего охлаждения тело якоря в осевом направлении разделяется воздушными промежутками шириной 6—10 мм, расположенными друг от друга на расстоянии 40 — 70 мм; кроме того, часто железо якоря, снабжается для той же- цели осевыми воздуш- ными каналами. Обмотка якоря. Современные машины имеют барабанный якорь. Обмотка из медной проволоки, изолированной хлопчатобумажной пряжей, или из медных изолированных стерж- ней укладывается в открытые пазы, выштам- пованные на окружности якоря. Для предохра- нения изоляции провода от повреждения о стенки паза укладываемая обмотка защи- щается коробкой из прессшпана. Соединение отдельных элементов обмотки между собой выполнено так, чтобы э. д. с. стержней, располо- женных под различными полюсами и образую- щих одну обмотку, суммировались. Часть обмотки, находящаяся между коллекторными F0)
528 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА [РАЗД. I пластинами, при следовании по схеме называет- ся секцией. Начало одной секции и конец предыдущей присоединяются к одной коллек- торной пластине. Для получения замкнутой обмотки якоря, включающей все её проводники и возвраща- Фиг. 29. ющейся в исходную точку, обмотка должна соединяться определённым образом. Волновой или последовательной называется обмотка, получаемая последовательным соединением сторон секций, расположенных под разноимён- ными полюсами при движении в одном на- правлении (фиг. 29). При последовательном движении вперёд и назад получают петлевую или параллельную обмотку (фиг. 30). Результирующий шаг об- мотки, или просто шаг обмотки у, есть число активных сторон обмотки, пропускаемых при перемещении по окружности якоря от начала одной секции до начала следующей. Шаг об- мотки у делится между частичными шагами Уч и v2. Образование частичных шагов приве- дено на фиг. 29 и 30. Электродвижущая сила (э. д. с.), индуктиро- ванная в якоре, . гт\ 60 а F1) где р — число пар полюсов; а — число пар па- раллельных ветвей обмотки якоря; п — число оборотов якоря в минуту; Ф — магнитный по- ток в В', N — число активных проводников якоря. Объединяя постоянные величины ^ , O\J а и /V, получим: где Се •= 60 F2) Общие свойства машины постоянного тока Реакция якоря. При работе машины вхо- лостую (внешняя цепь машины разомкнута) поле полюсов симметрично относительно по- люсов. В этом случае напряжение на щётках, расположенных на геометрической нейтрали, будет наибольшим. При протекании по обмот- ке якоря невозбуждённой машины тока того же направления, как и при работе машины, образуется поле, ось которого будет перпен- дикулярна оси полюсов, а направление опре- делится правилом буравчика. Это поперечное поле называется полем реакции якоря. При нагрузке машины оба поля суммируются и бу- дет иметь место одно результирующее ма- гнитное поле, несимметричное относительно оси полюсов. Следствием искажения магнитного потока явится перемещение нейтральной линии на некоторый угол $, зависящий от величины нагрузки. Для избежания суммирования электродви- жущих сил противоположных знаков щётки необходимо сместить на угол J3, поставив их на физическую нейтраль. При этом ампервитки обмотки якоря, лежащие внутри угла 2 р, на- зываемые продольными ампервитками реакции якоря, будут размагничивать поле полюсов. Ампервитки, заключённые в пределах угла а, создают магнитное поле, перпендикулярное к силовым линиям поля полюсов и вызывают иска- жение магнитного поля полюсов и переме- щение физической нейтрали (фиг. 31). Эти ам- первитки называются поперечными ампервит- ками реакции якоря. Вследствие размагничивающего действия продольных ампервитков реакции якоря даже при сдвиге щёток на физическую нейтраль величина индуктируемой в машине э. д. с. бу- дет меньше, чем при холостой работе. Для предотвращения сдвига физической нейтрали в машинах необходимо уничтожить поле реакции якоря с помощью добавочных Геме/при. полюсов или компенсационной обмотки, укла- дываемой в пазах полюсных башмаков глав- ных полюсов. Коммутация. При переходе проводника обмотки якоря через нейтральную линию из зоны одной полярности в другую направление тока, протекающего по проводнику, меняется на противоположное. Процесс изменения на- правления тока в проводнике называется ком- мутацией тока или просто коммутацией. При отсутствии добавочной э. д. с. в комму- тируемой секции сила тока в ней будет изме- няться в прямолинейной зависимости от вре- мени. Этот случай называется прямолинейной коммутацией и является идеалом, к которому стремятся приблизиться. В действительности при изменении силы тока в короткозамкнутой секции будет индуктироваться э. д. с. самоин- дукции es, которая вызовет появление доба- вочного тока ik. Добавочный ток увеличивает плотность тока у одного края щётки, задер- живает процесс коммутации, который теряет прямолинейный характер и будет заканчивать- ся после выхода из-под щётки соответствую- щей коллекторной пластины. Коммутирование будет сопровождаться сильным искрением. Последовательные стадии процесса коммута- ции изображены на фиг. 32, а, б, в. Для достижения прямолинейной коммута- ции в секции необходимо индуктировать э. д. с., равную по величине и направленную против
ГЛ. VI] МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА 529 э. д. с. самоиндукции. Это может быть достигну- то сдвигом щёток с нейтрали по направлению вращения в генераторе или против направле- ния вращения в двигателе, или с помощью В шунтовых машинах магнитный поток создаётся небольшим током, ответвляемым от якоря; в сериесных весь ток якоря участвует в создании магнитного потока; машины со смешанным возбуждением или компаундные имеют одновременно и параллель- ную и последовательную обмотки возбуждения. установки на нейтрали добавочных полюсов, поле которых индуктировало бы необходимую э. д. с., оставляя при этом щётки на нейтрали. Поле добавочных полюсов должно быть на- правлено навстречу полю реакции якоря. Об- мотка добавочных полюсов включается после- довательно в цепь якоря (фиг. 33). Способы возбуждения магнитного потока а"! Машины с независимым возбуждением имеют магнитный поток, созданный обмоткой возбуждения, питаемой от независимого источ- Характеристики генера- торов постоянного тока Свойства генераторов обычно представляются кри- выми, так называемыми характеристиками генера- тора. Характеристика холостого хода (фиг. 35) представляет зависимость э. д. с. генератора от силы тока возбуждения /?=/(/y)при постоянной ско- рости вращения п = const и силе тока якоря 1а — 0. Ха- рактеристика холостого хо- да характеризует машину с точки зрения магнитных свойств и степени магнит- ного насыщения. Нагрузочная характе- ристика (фиг. 36) показы- Фиг. 35. вает изменение напряжения на зажимах генератора U в зависимости от тока возбуждения if при п = const и некото- ром токе якоря /а = const; ?/= f (if); n — const и Ia — const. Нагрузочные характеристики имеют вид, аналогичный характеристике холостого хода, •consi Фиг. 33. Фиг. 3E. Фиг. 37. ника энергии (специальная возбудительная ма- шина или аккумулятор) (фиг. 34, а). Фиг. 34. б) Машины с самовозбуждением, в которых ток возбуждения создаётся за счёт э. д. с., ин- дуктированной в якоре. Различают машины шунтовые или с параллельным (фиг. 34, б), сериесные с последовательным (фиг. 34, в) и компаундные со смешанным возбуждением (фиг. 34, г). но располагаются ниже её. Это происходит вследствие: 1) падения напряжения в якоре и в контакте щёток с коллектором; 2) воздействия реакции якоря на главное поле. Внешняя характеристика (фиг. 37) показывает зависимость напряже- ния на зажимах генератора от тока якоря при неизменной скорости вра- щения и постоянном токе возбужде- ния: U = f GЙ); п — const и if — const. Внешняя характеристика позво- ляет определить падение или повы- шение напряжения генератора при изменении нагрузки от холостого хода до номинальной величины или наоборот, падение напряжения; 34 Том 1, кн. I
530 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА [РАЗД. 1 —-100%—повышение напряжения, Фиг. 38. где Un — номинальное напряжение генератора, UQ — напряжение холостого хода. Регулировочная характеристика показы- вает зависимость тока возбуждения от тока якоря при неизменном напряжении на зажи- мах генератора if = ^ = Д/0); п = const и U — const. Самовозбуждение ' генераторов посто- >д янного тока возмож- но при выполнении следующих условий: aj наличии остаточного магнитного потока в магнитной цепи машины; б) присоединении обмотки возбуждения та- ким образом, чтобы ток возбуждения, протека- ющий по ней, создавал бы поток одинакового направления с остаточным магнитным потоком; в) сопротивление цепи возбуждения меньше некоторого определённого значения, называе- мого критическим, при котором машина не самовозбуждается; г) цепь якоря у шунтовых и компаундных генераторов разомкнута, у сериесных — обя- зательно замкнута. Параллельная работа генераторов по- стоянного тока. Для параллельного включе- ния генераторов постоянного тока необходимо, чтобы: а) напряжение подключаемой машины Фиг. 39. равнялось напряжению сети или уже работаю- щей машины, б) полярность соединяемых зажимов была бы одинакова. Подключённый таким образом генератор не отдаёт тока. Для нагрузки вновь подключён- ного генератора // (фиг. 39) необхо- димо увеличить его э. д. с., увеличив его ток возбужде- ния. Чем больше будет возбужде- ние, тем больше нагрузится генера- тор. Во избежание повышения напря- жения на ши- Фиг. 40. нах одновременно с увеличением тока возбуждения подклю- чаемого генератора необходимо несколько уменьшить возбуждение работающего гене- ратора. Схема включения приведена на фиг. 39. Распределение нагрузки между параллельно работающими генераторами производится про- .порционально их мощностям. При отсутствии регулирования автоматическое распределение нагрузки между генераторами будет происхо- дить в соответствии с их внешними характе- ристиками (фиг. 40). Электродвигатели постоянного тока Электрические машины обладают свойством обратимости. Если к якорю возбуждённой машины постоянного тока подвести напряже- ние, то вследствие взаимодействия между ма- гнитным потоком Ф и током якоря /д возни- кает вращающий момент, равный или Я N М = 2*-9,8 Г ' а ' 7«Ф кгм' М=Ст1аФ. F3) р N Здесь Ст= 2т: .981 ' 7г'' ? ~ число паР по' люсов машины, /V—число активных провод- ников обмотки якоря; а — число пар парал- лельных ветвей обмотки; 1а — ток якоря; Ф —магнитный поток одного полюса в В, * Если момент, развиваемый электродвигате- лем, будет больше момента сопротивления, то якорь придёт во вращение. При вращении якоря его проводники будут пересекать сило- вые линии магнитного потока и в них будет индуктироваться так называемая противоэлек- тродвижущая сила, направленная против при- ложенного напряжения и равная Е -• Ф в или Е=С,Ъп. рп_ 60 а Ток якоря, потребляемый при вращении, будет равен U—F fa = —ц — * F4) По мере ускорения якоря противоэлектро- движущая сила будет увеличиваться, а сила тока уменьшаться. Вследствие этого будет уменьшаться и момент, развиваемый электро- двигателем. Ускорение прекратится, как толь- ко наступит равновесие моментов двигателя и внешних сопротивлений. Скорость, вращения якоря пропорциональ- на величине противоэлектродвижущей силы и обратно пропорциональна величине магнит- ного потока Так как E = U — <, то Мощность на валу двигателя равна F5) F6) где т, — к. п. д. двигателя. Мощность может быть выражена через момент и скорость вращения Мп F7)
ГЛ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА 531 где М — момент в кгм, ал — число оборотов в минуту двигателя. Реакция якоря. При протекании тока по якорю, так же как и в генераторах постоянного тока (см. стр. 16), возникает магнитный поток, направленный по оси щёток. Поток реакции якоря вызывает искажение потока полюсов и одновременно некоторое уменьшение его. За счёт размагничивающего действия поля реакции падение скорости под нагрузкой будет меньше. Типы электродвигателей. Электродвига- тели постоянного тока, так же как и генера- торы, различаются в зависимости от системы возбуждения. Существуют: а) двигатели шун- товые или с параллельным возбуждением, б) сериесные или с последовательным возбу- ждением и в) компаундные или со смешанным возбуждением. Механические характеристики электро- двигателей. Для оценки свойств электродви- гателей служат механические характеристи- ки — зависимости скорости вращения от мо- мента вращения, развиваемого двигателем. Шунтовой электродвигатель. Обмотка возбуждения шунтового двигателя приклю- чается параллельно якорю (фиг. 41, а). При постоянном напряжении на зажимах двигателя его магнитный поток будет постоянен. При холостом ходе двигатель потребляет из сети небольшой ток, необходимый для покрытия потерь холостого хода. Скорость вращения его ограничена величиной неизменного магнитного потока. При увеличении нагрузки на валу нарушается равновесие моментов, развивае- мых электродвигателем, и момента нагрузки. Якорь начинает замедляться, это вызывает уменьшение противоэлектродвижущей силы якоря, последнее обусловливает увеличение силы тока, потребляемой из сети, а следова- тельно, и момента. Снижение скорости будет происходить до установления равновесия новых значений моментов. Изменение скорости будет тем меньше, чем меньше сопротивление якоря. Пуск двигателя в ход должен производить- ся при полном значении магнитного потока. Шунтовые двигатели применяются везде, где при меняющейся нагрузке необходима почти постоянная скорость (привод металлорежущих станков, насосов и т. п.). Характеристики шун- тового двигателя приведены на фиг. 41, б. Сериесный электродвигатель. Обмотка возбуждения сериесного двигателя включается последовательно в цепь якоря. Магнитный по- ток здесь является функцией тока якоря. При увеличении нагрузки сериесный двигатель резко снижает скорость вращения, при разгруз- ке— повышает. При холостом ходе двигатель идёт .в разнос". Применение сериесного дви- гателя недопустимо, где возможен его холо- стой ход. По этой причине недопустима работа его с ремённой передачей. Так как магнитный поток сериесного двигателя пропорционален току якоря Ф~1а, а момент М — Ст1аФ. следовательно, момент, развиваемый им, при- мерно пропорционален /J. Это свойство сериесных двигателей осо- бенно ценно для целей тяги и внутризаводского транспорта, где при больших значениях момен- та необходимо иметь невысокие скорости. В механизмах этого рода разнос двигателя невозможен благодаря жёсткому соединению с помощью зубчатой передачи. На фиг. 42, а и б приведена схема включения и характе- ристики сериесного двигателя. Компаундный электродвигатель. Ком- паундный электродвигатель имеет шунтовую и последовательную обмотки возбуждения. В зависимости от того, какая обмотка преобла- дает, характеристики его могут приближаться к характеристикам шунтового или сериесного двигателя. Часто шунтовые двигатели снаб- жаются последовательной обмоткой для улучшения их пусковых свойств. Обычно не- большой последовательной обмоткой снаб- жаются шунтовые двигатели для получения устойчивой работы при переменной нагрузке. Это особенно необходимо при широкой регу- Фиг. 43. лировке скорости изменением тока возбужде- ния. Схема включения и характеристики ком- паундного электродвигателя приведены на фиг. 43, а и б. Пуск двигателя в ход. Для пуска двига- теля в ход необходимо в цепь якоря включить пусковой реостат R& так как в начале пуска якорь неподвижен п = 0, противоэлектродвижу- щая сила Е — 0 и ток при работе, равный достиг бы очень большой величины U In =• _ К недопустимой для двигателя ни по соображе- ниям механической прочности, ни по условиям
532 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА [РАЗД. 1 коммутации. Для ограничения первого толчка тока при пуске последовательно с якорем включается пусковой реостат: аП ~ Ra + Rd По мере разгона двигателя начинает расти противоэлектродвижущая сила Е и уменьшать- Фиг. 44. ся сила тока. Это вызывает уменьшение мо- мента, развиваемого двигателем, и удлиняет процесс пуска. Для увеличения момента необходимо уве- личить силу тока с помощью уменьшения сопротивления пускового реостата. Сопроти- вления отдельных секций пускового реостата подбираются так, чтобы пиковое значение тока не превосходило 200—250% номинального значения тока якоря. От количества ступеней пускового реостата зависит плавность пуска двигателя; однако увеличение числа ступеней вызывает удорожание пускового устройства. Рекомендуемые количества ступеней пусково- го сопротивления при ручном управлении для двигателей различной мощности приведены в табл. 6. Таблица 6 ! Мощное о.75 3.5 37 ТОО ть в кет — 2.5 — 33 -92 -37° Количество пускового 2 4 7 9 ступеней реостата Графики изменения силы тока при пуске шунтового двигателя приведены на фиг. 44. Метод расчёта пускового сопротивления (см. т. VIII). Реверсирование двигателя. Для измене- ния направления вращения необходимо изме- нить направление тока в цепи якоря или на- правление магнитного потока. (Изменение по- лярности зажимов машины — замена положи- тельного зажима отрицательным изменения направления вращения вызвать не может.) Обычно при реверсидовании изменяется на- правление тока в якоре. При этом необходимо, •чтобы одновременно с якорем направление тока изменялось в обмотках добавочных полю- сов и компаундной. Регулирование скорости Изменение тока возбуждения. Регулиро- вание осуществляется без потерь. Изменение скорости шунтового двигателя достигается изменением сопротивления, включаемого после- довательно в цепь обмотки возбуждения. Пределы регулирования скорости достигают 1:2 до 1:3. Регулируемые двигатели тяжелее и дороже нерегулируемых. Регулирование скорости сериесных двигателей может быть осуществлено шунтированием обмотки возбу- ждения или якоря с помощью небольшого сопротивления. Для увеличения скорости вращения ослабляется магнитный поток с по- мощью шунтирования обмотки возбуждения, шунтирование якоря увеличивает ток обмотки возбуждения по сравнению с током якоря и ведёт к снижению скорости. Этот способ регулирования применяется в крановых устройствах. Включение сопротивления в цепь якоря. Этот способ регулирования вызывает значи- тельные потери энергии. Последовательно включённое в цепь якоря сопротивление со- здаёт добавочное падение напряжения и тем понижает напряжение, приложенное к якорю. Скорость вращения будет: С'Ф F8) При малых нагрузках регулирование ста- новится неэффективным, так как при этом ток якоря 1а мал. С увеличением нагрузки скорость начинает сильно падать, характери- стика становится мягкой. Изменение приложенного напряжения. Этот способ применим при питании электро- двигателя от своего генератора — система Леонарда. В этом случае цепь якоря шунто- вого двигателя питается от шунтового гене- ратора, приводимого во вращение любым дви- гателем. В современных условиях для этой цели используются либо асинхронные, либо синхронные двигатели. С помощью изменения тока возбуждения генератора изменяется и на- пряжение, приложенное к цепи якоря двига- теля. Изменение тока возбуждения генератора от максимального значения в одном направле- нии до нуля и затем от нуля до максимального значения обратного направления позволит сни- зить скорость электродвигателя от максималь- ной до нуля и затем получить вращение в обрат- ном направлении. Таким образом возможно регулирование скорости в пределах до 1:8. Здесь якорь гене- ратора непосредственно включается к якорю двигателя. Двигатель питается напряжением соответствующей величины и полярности. Ре- гулирование очень плавное и без потерь. Так как при этом двигатель работает с полным магнитным потоком, а генератор выбирается на номинальную силу тока двигателя, то он может развить полный момент даже при ско- рости, близкой к нулю. Система Леонарда позволяет осуществить плавный пуск двигателя без потерь за счёт постепенного повышения напряжения. Пределы регулирования системы Леонарда можно расширить воздействием на ток возбуждения двигателя до 1:20. Применяя
ГЛ. VI] МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 533 специальную схему возбуждения генератора, фирма Вестингауз получила в системе Леонар- да пределы регулирования 1:120. На фиг. 45 приведена схема соединений по системе Леонарда. Здесь АД—асинхронный двигатель, приводящий во вращение генератор Фиг. <!5. постоянного тока — ГПТ и возбудитель — В. питающий обмотки возбуждения генератора и регулируемого двигателя постоянного гока— ДПТ. Амплидин Амплидин (amplifier dynamo) — электроме- ханический усилитель, служащий для усиления слабых токов или мощностей для целей упра- вления и регулирования электродвигателей и аппаратов. Амплидин представляет собой генератор постоянного тока, снабжённый обмоткой неза- висимого воз- буждения (об- мотка управле- j ^j-w ния), двумя ком- / /I ф\ плектами щёток ' ' /? ' э Х А — Б и В — Г и ком пенс ацион ной обмоткой (фиг. 46). Щётки А — Б, расположен- ные перпенди- кулярно к оси потока полю- сов, замкнуты накоротко. Э. д, с.— Е2, ин- дуктированная потоком обмотки управления Ф^ создаёт в цепи короткозамкнутых щёток А — Б ток /2. Ток /2 создаёт поток реакции якоря Ф2 вдоль оси щёток. Поток Ф2 индуктирует в обмотке якоря э.д. с. — ?3, которая с помощью щёток В — Г подводится к нагрузке. Поток реакции якоря Ф3, созданный током нагрузки /3, направлен навстречу потоку обмотки управления Ф-[ и является вредным потоком. Поток Ф3 уни- чтожается действием компенсационной обмот- ки, расположенной в полюсных башмаках полюсов управления. Цепь короткозамкнутых щёток Л — Б обла- дает малым омическим сопротивлением. Для создания в ней тока /2, равного номинальному, необходима очень небольшая э. д. с. — Е^. По- ток Ф3 по оси щёток В — Г будет индукти- *нг- ровать э. д. с. —?а, равную номинальному зна- чению. Таким образом, небольшой ток /.,, под- ведённый к обмотке управления, вызовет по- явление тока /3, во много раз превосходящего значение 1\. Усиление, даваемое амплидином, может достигать до 10000. Амплидин исполь- зуется для: 1) плавного регулирования скоро- сти в широких пределах; 2) ограничения на- грузки с целью предохранения механического и электрического оборудования; 3) регулиро- вания момента или усилия при волочении, на- мотке или прокатке; 4) увеличения ускорения и замедления для повышения производитель- ности машин, обладающих большими инер- ционными массами; 5) точной остановки стан- ков, электродоз электрических печей; 6) ре- гулирования тока, напряжения и мощности. МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Общие сведения Генерирование электрической энергии пере- менного тока производится синхронными ге- нераторами, как и в машинах постоянного тока. В синхронном генераторе э. д. с. воз- никает вследствие взаимного пересечения про- водников и магнитных силовых линий (правило правой руки). Обмютка, в которой генерируется э. д. с., укладывается на неподвижной части генера- тора — статоре. Магнитный поток генератора создаётся обмоткой возбуждения, помещённой на вращающейся части машины — роторе. Об- мотка возбуждения питается постоянным током от независимого источника или возбудителя -^ генератора постоянного тока. Статор генератора — цилиндрическое по- лое тело, собранное из листов дннамной стали, по внутренней поверхности которого в пазах уложена обмотка, .индуктирующая э. д. с. Различают два типа роторов: а) неявнополюс- ный в виде сплошного стального цилиндра с выфрезерованными пазами для обмотки воз- буждения; применяется для турбогенераторов; Фиг. 47. б) явнополюсный в виде колеса с полюсами на ободе; применяется для скоростей от 50 до 750 об/мин. Обмотки статоров выполняются однослой- ными или ДВУХСЛОЙНЫМИ и состоят из секций,
534 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА [РАЗД. I образованных последовательно соединёнными витками, уложенными в пазах. Современные генераторы конструируются главным образом трёхфазными. Обмотка ста- тора трёхфазного генератора состоит из трёх частей, имеющих сдвиг друг относительно друга на 120 электрических градусов (число электри- ческих градусов равно числу геометрических, умноженному на число пар полюсов — р). Соединение фазных обмоток может быть вы- полнено звездой или треугольником. Схема трёхфазной однослойной обмотки с т — 3, р = 2, q — 2, соединение групп катушек после- довательное, фаз — звездой приведена на фиг. 47, где т — число фаз, р — число пар полюсов, a q — число пазов на полюс и фазу. Для получения строго синусоидальной э. д. с. двухслойные обмотки часто выполняются с дробным числом пазов на полюс и фазу (д не равно целому числу). Электродвижущая сила генератора. При вращении ротора его магнитный поток индук- тирует в обмотке статора переменную синусо- идальную э. д. с. Частота индуктированной э. д. с, ч-РЛ ^~ 60 (р — число пар полюсов, п — число оборотов ротора в минуту). Действующее значение индуктированной э. д. с. фазы равно = 4,44 k F9) где да— число витков одной фазы, v — частота, Ф — поток одного полюса, kw — коэфициент обмотки, учитывающий уменьшение э. д. с. вследствие сдвига катушек одной фазы друг относительно друга и сокращения шага об- мотки. Реакция якоря. При работе генератора вхолостую в нём существует только поток по- люсов. При протекании тока по обмотке ста- тора вокруг проводников с током образуется магнитный поток. Часть этого потока сцеплена только с обмоткой якоря —поток рассеяния; другая часть вступает в полюс и взаимодей- ствует с пото- ком полюсов— поток реакции якоря. Магнит- ные потоки фаз- ных обмоток статора образу- ют результиру- ющий магнит- ный поток, рав- ный полуторно- му значению максимального потока одной фазы Ф — = Т *max-Ре- Фиг. 48. ^ зультирующий магнитный поток вращается в пространстве с синхронной скоростью 60 v п\ — —— • р Он неподвижен относительно потока полюсов и. следовательно, будет с ним взаимодейство- вать. При протекании по обмотке статора тока, совпадающего по фазе с индуктированной э. д. с., магнитный поток перпендикулярен к оси потока полюсов и называется попереч- ным полем. Ток статора, сдвинутый относи- тельно э. д. с. на угол 4», создаёт магнитный поток, образующий с осью потока полюсов угол а = УО -^- 41 (фиг. 48). Поток реакции якоря может быть разложен на составляющую, перпендикулярную оси полюсов — поперечную составляющую — и составляющую, совпадаю- щую с осью полюсов — продольную. Продоль- ная составляющая вызовет либо размагничи- вание, либо намагничивание основных полю- сов, поперечная — искажение основного ма- гнитного потока. Продольные ампервитки якоря A Wad — AWa sin 4>. G0) Поперечные При отставании тока от э. д. с. ампервитки размагничивают машину, при упрежде- нии — намагничивают. Диаграмма напряжений. При нагрузке ге- нератора напряжение на его зажимах умень- шается вследствие изменения полезного по- тока под влиянием реакции якоря, индуктив- ного и активного падения напряжения. Изме- нение напряжения оценивается процентным падением напряжения Д?/= 1000/Q. Процентное повышение напряжения при разгрузке генератора &V= E°~Un . 100"/0. Изменения напряжения определяются экспе- риментально или с помощью диаграммы напря- жения. Построе- ние её для индук- тивной нагрузки приведено на фиг. 49. Здесь A W0 — ампервитки полю- сов при холостом ходе; AWa—ам- первитки реакции якоря: AW — ре- зультирующие ам- первитки генера- тора при нагрузке; ЕО — э. д. с. холо- стого хода; Е— ^ Фиг 44 э. д. с., индуктируе- • мая при нагрузке; Ixs — индуктивное падение напряжения, вы- званное потоком рассеяния; /г—активное падение напряжения. Характеристики синхронного генератора Характеристика холостого хода (фиг. 50) даёт зависимость напряжения на зажимах ?0 от тока возбуждения или ампервитков AWq, EQ = f(if) или EQ — f(AWo), при п = const и 7 = 0.
ГЛ. VI] МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 535 Она характеризует степень насыщения машины, а площадь, заключённая между её восходящей и нисходящей ветвями, — потери на гистерезис в полюсах машины. Внешняя характеристика представляет собой зависимость напряжения на зажимах ге- нератора U от силы тока в статоре /, т. е. U — f (/) при cos ср — const, if = =const нп = const. Внешняя харак- теристика может быть снята при токе возбуждения, который при холо- стом ходе создаёт Е0^и„ (фиг. 51), или при токе воз- буждения, который при номинальном токе / и заданном cos <p = const создаёт Un (фиг. 52). Фиг. 51. Фиг. 52. С помощью внешних характеристик мож- но определить процентное изменение напря- жения. Регулировочная характеристика (фиг. 53) — зависимость тока возбуждения if или ам- первитков от тока нагрузки /, т. е. // = /(/) при t/ = ?/„= const, cos <p=z const и п — const. Параллельная работа синхрон- ных генераторов. Включение на параллельную работу. Синхрон- ные генераторы обычно работают совместно на общие шины. По условиям работы приходится отдельные генераторы отключать или приключать к шинам. Включение на параллельную работу гене- ратора возможно при выполнении следующих условий: а) э. д. с. включаемого генератора должна иметь одинаковое эффективное значе- ние с напряжением сети, т. е. ? ц — Uc\ 6) частота генератора должна быть равна частоте сети vI( = чс; в) фаза э. д. с. гене- ратора должна быть противоположна фазе напряжения сети; г) чередование фаз гене- ратора должно соответствовать чередованию фаз сети. Совокупность операций, необходимых для выполнения указанных требований, называется 3 ———— г 8 —— С h синхронизацией генератора. Для проверки вы- полнения условий включения применяются специальные синхронизирующие устройства. Контроль равенства частот и фазы э. д. с. производится с помощью синхроноскопа. Про- стейшим синхроноскопом могут служить лампы накаливания (синхронизационные лампы). Воз- можны две схемы включения ламп: а) схема на потухание (фиг. 54, а) и б) схема на вра- щение огня (фиг. 54, б). При правильном порядке следования фаз, равенстве напряжений Е п = t/j и небольшом неравенстве частот Vj ф -vjj лампы, включён- ные по схеме фиг. 54, я, будут одновременно загораться и потухать. Из фиг. 54, б видно, что при не- равенстве частот звезда век- торов сети А — В — С бу- дет вращаться со скоростью, отличной от скорости вра-/ щения векторов звезды А1 — В' — С', и напряжения на фазных лампах будут одновременно возрастать или уменьшаться. На фиг. 55 изображены кривая напряжения сети Uc и кривая э. д. с. приключае- мого генератора Е и напря- жение, приходящееся на ка- ждую фазную лампу. Это на- пряжение будет возрастать от 0 до 2 U, и поэтому лам- пы должны быть взяты на двойное фазное напряжение. Включение производится в момент потухания ламп. По- переменное потухание ламп указывает на неправильное чередование фаз генератора. Необходимо две любые из них поменять местами. При включении фазных ламп по схеме фиг. 56, а загорание и потуха- ние ламп будут происходить не одновременно, а поочерёдно. Изменение напряжения на лам- пах видно из векторной диаграммы на фиг. 56, б. Включение в этом случае производится в мо- мент потухания одной лампы, приключённой к шинам одноимённых фаз, и одинакового све- чения двух других. При расхождении фаз или при неравенстве частот лампы будут пооче- рёдно загораться и потухать. Последователь- ное загорание ламп, расположенных по кругу, создаёт впечатление вращения огня. Напра- вление вращения будет зависеть от того, больше Фиг. f>4. или меньше частота приключаемого генера- тора, чем частота сети. На фиг. 54 и 56 кружком с крестиком обозначена горящая лампа, а кружком без крестика — негорящая.
536 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА [РАЗД. I Фнг. 56. Распределение реактивной и активной мощности генераторов. Увеличение тока воз- буждения генераторг, приключённого к шинам, вызовет появление в цепи генератора тока, опережающего напряже- ние сети на 90° и являю- щегося для сети чисто ёмкостным током. При недовозбуждении генера- тора ток, потребляемый им из сети, будет чисто индуктивным. Таким об- разом, изменение воз- буждения генератора, ра- ботающего в параллель с другим, может вызвать только перераспределе- ние реактивной мощно- сти между ними. Изменение нагрузки генератора может быть получено только за счет сообщения его ротору ускорения путём увели- чения момента, разви- ваемого его первичным двигателем (дополни- тельный впуск пара в турбину). Синхронные двигатели Обратимость синхронной машины. При уменьшении момента, передаваемого первич- ным двигателем валу синхронного генератор?, будет уменьшаться полезная мощность, отда- ваемая генератором в сеть до тех пор, пока он не станет работать вхолостую. Если к валу машины, работающей вхоло- стую, приложить механическую нагрузку, то ротор её несколько затормозится и вследствие этого начнёт потреблять из сети ток, совпа- дающий по фазе с напряжением сети. В этом случае сеть будет источником энергии, а ма- шина будет работать в качестве синхронного двигателя. Увеличение механической нагрузки на валу будет вызывать увеличение мощности, разви- ваемой двигателем до некоторого предела, называемого пределом устойчивости, за кото- рым работа синхронного двигателя становится невозможной. Пуск синхронного двигателя. Пуск син- хронного двигателя может быть: а) асинхрон- ным, б) от вспомогательного двигателя. Для получения асинхронного пуска в полюс- ных наконечниках укладывается пусковая ко- роткозамкнутая обмотка в виде беличьего колеса асинхронного двигателя (см. об асин- хронном двигателе). Для уменьшения тока при пуске пуск производится от пониженного напряжения C0—50',о от номинального). Понижение напряжения достигается: а) включением через автотрансформатор, б) включением в цепь статора реактивного сопротивления. При пуске обмотка возбуждения замы- кается на сопротивление во избежание по- явления в ней высокого напряжения. По дости- жении двигателем 95°/о синхронной скорости сопротивление выключается, и в обмотку воз- буждения подаётся постоянный ток. Двигатель Фиг. 57. втягивается в синхронизм. После этого статор его включается на полное напряжение. При пуске с помощью вспомогательного двигателя ротор синхронного двигателя приводится во вращение асинхронным двигателем, имеющим число пар полюсов на единицу меньше, чем синхронный. По достижении полной скорости синхронный двигатель возбуждается, синхро- низируется и включается в сеть. После этого вспомогательный двигатель отключается. Синхронный двигатель как средство для улучшения cos <f>. При изменении возбуждения синхронного двигателя последний аналогично синхронному генератору будет потреблять из сети реактивный ток. Перевозбуждённый двигатель будет потреблять из сети упреждаю- щий ток, невозбуждённый — отстающий. По своему влиянию на внешнюю сеть пере- возбуждённый синхронный двигатель анало- гичен конденсато- ру и может ком- пенсировать в сети действие индуктив- ности от трансфор- маторов и асин- хронных двигате- лей и по этой прл- чине называется синхронным ком- пенсатором. На фиг. 57 изображе- ны так называе- мые U - образные кривые синхронно- го двигателя, представляющие зависимость тока статора / и cos у от тока возбуждения при постоянном вращающем моменте. Слева от точки А ток и cos <f будут отстающими, справа— упреждающими. Асинхронные электродвигатели Общие сведения. Трёхфазные асинхронные двигатели являются наиболее распространён- ным типом электродвигателей. Асинхронный двигатель состоит из неподвижного статора и вращающегося ротора. Статор асинхронного двигателя конструктивно аналогичен статору синхронной машины. Ротор — цилиндрическое тело из листовой динамной стали с обмоткой, уложенной в пазы, выштампованные на наруж- ной поверхности. При питании обмотки ста- тора трёхфазным током она создаёт в воз- душном промежутке вращающееся магнитное поле. Число полюсов этого поля опре- деляется типом обмотки. Скорость вращения поля или синхронная скорость 60 v л, Пл — ——— Об/МИН, р где v — частота питающего тока, р — число пар полюсов обмотки. В зависимости от типа обмотки различают два типа роторов. Фазный ротор имеет трёхфазную об- мотку с числом полюсов, равным числу полю- сов обмотки, статора. Концы обмотки ротора присоединены к трём кольцам, изолированным друг от друга и от вала. С помощью этих колец и щёток в цепь ротора может вклю- чаться добавочное сопротивление. Коротко- замкнутый ротор имеет обмотку, состоя-
ГЛ. VI] МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА щую из массивных медных или алюминиевых стержней, уложенных в пазах,' равномерно распределённых по поверхности и замкнутых накоротко по концам кольцами. Вращающийся магнитный поток статора асинхронного двигателя пересекает обмотку ротора и индуктирует в ней э. д. с., которая создаёт ток 1У Взаимодействие этого тока с магнитным потоком статора создаёт момент, действующий в направлении вращения поля. Если вращающий момент будет достаточен для преодоления тормозного момента на валу, то ротор придёт во вращение. Скорость вра- щения ротора п будет меньше скорости вра- щения поля п^ При скорости вращения ро- тора, равной скорости вращения поля (син- хронной), в обмотке ротора не может индук- тироваться э. д. с., ток ротора, а следова- тельно, и вращающий момент будут равны нулю. Отставание ротора от вращающегося поля называется скольжением. Скольжение п G2) где л — скорость вращения ротора в об/мин, a nl — скорость вращения поля. Частота тока и э. д. с. ротора v2=svt. G3) Вращающий момент асинхрон- ного двигателя пропорционален вели- чине магнитного потока воздушного зазора и активной составляющей тока ротора М —Ст /g Ф cos ф3 кгм, G4) где Ст — 0,072 • mz kw., pw.,, a m2 — число фаз обмотки ротора; kWi) — обмоточный коэфици- ент ротора; р — число пар полюсов; до2 — число витков обмотки ротора. Вследствие индуктивности ротора его ток /2 отстаёт от э. д. с. ротора ?2. При скорости ротора, близкой к синхронной, частота ротора v2 мала и индуктивность ротора невелика. С увеличением скольжения растёт частота ротора, а вместе с нею и сдвиг фазы тока ро- тора относительно его э. д. с. ?2, т- е- происхо- дит уменьшение его активной составляющей. Вследствие этого, даже при больших значениях тока /2, момент может быть мал. Момент ин- дукционного двигателя растёт с увеличением скольжения до тех пор, пока не достигнет ма- ксимального значения так называемого опро- кидывающего момента, после чего начинает убывать. Выражению момента может быть придан другой вид: М=С^?*—- G5) Здесь С. = 9,8 Ь 2 п Максимальный момент двигателя пропор- ционален квадрату приложенного напряжения, обратно пропорционален вторичному индуктив- ному сопротивлению и не зависит от величины активного сопротивления ротора: Д/f — /" ____ J vi 111 R Y '—— ^* с\ • Короткозамкнутые двигатели обладают ма- лым пусковым моментом E=1), несмотря на большую силу пускового тока, достигающую 5 -г- 8-кратной номинальной величины. Малый пусковой момент короткозамкнутых двигателей у крупных двигателей снижается ещё из-за необходимости пускать их от пониженного напряжения. Обыкновенные короткозамкнутые двига- тели применяются для привода механизмов, не требующих регулировки скорости. Благодаря большой простоте, прочности конструкции, отсутствию подвижных контактов, этот тип двигателя получил исключительно широкое распространение. Современные нормальные короткозамкнутые двигатели имеют, в зависи- мости от скорости, пусковой момент от 1,5 до 1,1-кратного значения номинального момента. Быстроходные двигатели имеют больший пу- сковой момент. Пусковой ток обычно достигает 5-ь 8-кратного нормального значения. В насто- ящее время изготовляются двигатели до 50 кет с повышенным сопротивлением ротора, пред- назначенные для ударной работы на подъём- никах, прессах, молотах и т. д. Эти двигатели, как правило, имеют максимальный момент при пуске в ход и номинальное скольжение порядка 15 — 20%. Они обеспечивают более быстрый разгон при меньших пусковых токах. Пуск короткозамкнутых двигателей Прямое включение на сеть. Асин- хронные короткозамкнутые двигатели в настоя- щее время, как правило, пускаются непосред- ственным включением на полное напряжение. Максимальная мощность двигателя, пускаемого таким образом, определяется мощностью пита- ющего трансформатора и ограничивается допу- стимым падением напряжения. При объединён- ном питании осветительных и силовых приём- ников падение напряжения от пускового тока не должно превышать 5%, при раздельном питании — 10%. Пуск переключением со звезд и на треугольник применим для двигате'- лей, нормально работающих при соединении обмоток статора в треугольник. Схема пуска переключением обмоток со звезды на треуголь- ник изображена на фиг. 58. При пуске пере- ключатель /7 ставится в левое положение. Обмотки двигателя будут соединены звездой. После окончания разгона переключатель пере- кидывается вправо. Пусковой ток при соедине- нии звездой будет в 3 раза меньше, чем при со- единении треугольником. В такой же мере будет снижен и пусковой момент Д М = 3 и А М Л Способ применим при пусковом моменте меха- низма не более ЗФ/о номинального момента двигателя.
538 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА [РАЗД. I Пуск посредством автотранс- форматора применяется для пуска круп- ных короткозамкнутых двигателей. При пуске двигатель включается на пониженное напря- жение C0—50°/0 t/д,), по окончании разгона переключается на полное напряжение. Такое включение ведёт к снижению пускового мо- мента пропорционально квадрату приложенного напряжения. Требует специального автотранс- форматора, что удорожает установку и услож- няет обслуживание. В настоящее время при- меняется редко. Пуск включением сопротивле- ния в цепь статора. При пуске после- довательно в каждую фазу статорной обмотки включается активное или индуктивное сопро- тивление, которое создаёт добавочное падение напряжения и тем уменьшает величину пуско- вого тока. По окончании пуска сопротивление шунтируется. Недостаток — сильное уменьше- ние пускового момента. Спссэб применим для двигателей, пускаемых редко и под малой нагрузкой. 11 ус к двигателей с фазным рот о- ром. Включение при пуске активного сопро- тивления в цепь ротора с помощью колец по- зволяет умень- шить сдвиг фаз между током ротора и его э. д. с. и одно- временно уве- личить момент вплоть до опро- киды вающего момента. По ме- ре разгона дви- гателя сопроти- вление по ча- стям выводится из ротора так, что момент, развиваемый двигателем, имеет значение, близкое к максимальному. По окон- чании пуска обмотка ротора замыкается нако- ротко, а щётки поднимаются для уменьшения потерь на трение и износа щёток. Влияние со- противления в цепи ротора на вид кривой мо- мента приведено на фиг. 59. Двигатели с фазным ротором применлются везде, где необходим вы- сокий пусковой момент, например в подъёмни- ках, кранах и подобных случаях. Двигатели с фазным ротором имеют лучшие пусковые ха- Фиг. 59. рактеристики, чем двигатели короткозамкнутые. Размеры двигателя с фазным ротором больше, коэфициент полезного действия меньше, коэфи- циент мощности хуже, чем у короткозамкнутых. Стоимость двигателя с фазным ротором из-за пусковых переключателей и пускового сопро- тивления больше, чем короткозамкнутого. Существенным недостатком асинхронных двигателей является очень низкий коэфициент мощности при половинной и меньших нагрузках. Механическая характеристика n=f (M) асинхронного двигателя в устойчивой части аналогична характеристике шунтового двига- теля постоянного тока. Падение скорости при нагрузке невелико, скольжение достигает 10% у малых и 2% у больших двигателей. До опро- кидывания момент двигателя изменяется пропорционально д_______________^ скольжению. Коэ- я | ~ f фициент мощности при полной нагруз- ке cos <p = 0,75-7-0,9. Реверсиро- вание двига- теля. Для изме- нения направления вращения двигате- ля необходимо из- менить направле- ние вращения ма- гнитного поля ста- тора. Это дости- гается переменой местами проводов, подводящих ток от сети к двигателю (фиг. 60). Асинхронные двигатели специального исполнения Предварительные замечания. Достоин- ства короткозамкнутых двигателей сильно уменьшаются сравнительно малым пусковым моментом и большим пусковым током. Оба эти недостатка в значительной мере устранены в двигателях Бушеро и в двигателях с глубо- ким пазом. Двигатель Бушеро. Двигатель Бушеро имеет на роторе две короткозамкнутые обмот- ки: а) пусковую и б) рабочую. Пусковая об- мотка выполняется из материалов, обладающих Пусковая обиотна п Фиг. 61. высоким удельным сопротивлением (марганцо- вистая латунь, бронза), и стержни её укла- дываются у поверхности ротора. Благодаря этому она обладает большим активным и срав- нительно низким индуктивным сопротивлением. Момент, развиваемый пусковой обмоткой, имеет максимум при пуске в ход (при скольжении s ~ 1). Рабочая обмотка делается обычно из медных стержней большого сечения и рас- полагается дальше от поверхности. Стержни её
ГЛ. VI] МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 539 сцеплены с большим числом силовых линий. Этим достигается малое активное и высокое индуктивное сопротивление её. По этой при- чине момент, развиваемый рабочей обмоткой, имеет максимум при малых скольжениях. Кар- тина распределения магнитных силовых линий вокруг стержней обмоток ротора изображена на фиг. 61, а. Момент, развиваемый двигателем Бушеро, равен сумме моментов пусковой и ра- бочей обмоток. Механическая характеристика п = f (M) приведена на фиг. 61, f>, где изобра- жены и моменты, развиваемые каждой обмот- кой. Благодаря большему значению полного сопротивления ротора zz пусковой ток двига- теля Бушеро меньше," чем у нормального. Кратность пускового момента -rj— = 2 -ь2,2при MN кратности пускового тока -=— = 4,5 — 5. Двига- *N тели Бушеро строятся мощностью от 50 до 2000 кет. Стоимость их на 20—300/0 больше стоимости обычных короткозамкнутых двига- телей. Коэфициент мощности их несколько ниже нормальных двигателей. Двигатель с г л у б о к и м п аз ом. Для улучшения пусковых характеристик в двигате- лях с глубоким пазом используется явление вытеснения тока. Оно основано на магнитной неоднородности среды, окружающей стержень ротора. Медные прямоугольные стержни ротора имеют высоту, превышающую толщину в 5—8 раз. Благодаря значительно меньшему магнитному сопротивлению железа, чем воз- духа, распределение потока рассеяния, замы- кающегося поперёк паза, неравномерно по вы- соте стержня и будет иметь вид, изображённый на фиг. 62. Часть стержня, лежащая в глубине паза, сцепляется с большим потоком рассеяния, чем верхняя. При пуске двигателя в ход повышенное реактивное сопротивле- ние нижней части стержня вызывает вытеснение тока ротора в верхнюю часть сечения стержня. Это экви- валентно увеличению активного со- противления обмотки ротора. Увели- чение активного сопротивления по- вышает начальный момент двигателя, а увеличение реактивного сопроти- вления уменьшает пусковой ток. При нормальной скорости двигателя реак- тивное сопротивление становится незначитель- ным благодаря уменьшению частоты, ток рас- пределяется по сечению стержня почти равно- мерно и двигатель работает как обычный ко- роткозамкнутый. Характеристики двигателя приведены на фиг. 62, б. Двигатели с глубо- ким пазом проще в производстве и дешевле двигателей Бушеро. Регулирование скорости асинхронных двигателей Асинхронный двигатель имеет жёсткую механическую характеристику. Скорость враще- 60 / ,t . ния ротора л2— —р-A—•?). Регулирование скорости возможно посред- ством: изменения сопротивления в роторе, изменения частоты, изменения числа пар полю- сов обмотки, каскадных соединений. Регулирование реостатом в цепи ротора применимо только к двигателям с фазным ротором. Увеличение сопротивления реостата уменьшает скорость вращения. Регу- лирование скорости возможно только в сторону снижения скорости, вызывает дополнительные потери в реостате и уменьшает к. п. д. двигателя пропорционально уменьшению скорости. Харак- теристики двигателя становятся более мягки- ми — скорость сильно изменяется с изменением нагрузки. Невозможна регулировка при холо- стом ходе (фиг. 59). Применяется главным образом в крановых схемах, транспортных механизмах. Регулирование скорости изме- нением частоты. Регулирование возможно только при питании двигателя от собственного генератора с регулируемой частотой. Регули- рование плавное. При постоянстве момента на валу напряжение, подводимое к двигателю, должно изменяться пропорционально частоте. Применяется при одновременном регулирова- нии скорости группы двигателей (рогулечные ватера с индивидуальным приводом, центро- фуги вискозного производства). Благодаря наличию отдельного генератора стоимость подобных установок высока. Регулирование скорости изме- нением числа пар полюсов. Скорость 60/ „ вращения поля статора пг =•—--. При постоян- ной частоте сети регулирование возможно только ступенчатое. Изменение числа пар полюсов обмотки может быть осуществлено: 1) укладкой в пазах статора двух отдельных обмоток, имеющих необходимое число пар полюсов; 2) укладкой одной обмотки, допуска- ющей переключение на различное число пар по- люсов. В последнем случае изменение скорости обычно ограничивается отношением 2:1. Для по- лучения четырёх ступеней скорости на статоре Фиг. 63. укладывают две независимые обмотки, каждую с переключением полюсов. Спэсоб применим главным образом для короткозамкнутых дви- гателей. Применение его к двигателям с фазным ротором требует одновременного переключения обмоток статора и ротора. Производство пере- ключений в роторе сильно усложняет его кон- струкцию. Изменение числа пар полюсов может
5Ю ЭЛЕКТРОТЕХНИКА [РАЗД. 1 быть получено: 1) путём изменения направле- ния тока в отдельных ветвях одной и той же обмотки; 2) с помощью пересоединения частей обмотки с последовательного на параллельное включение; 3) с помощью перестановки точек Фиг. 6*. питания. Представление о физической сущно- сти процесса при переключении обмотки одной фазы с последовательного соединения на па- раллельное даёт фиг. 63, то же при перенесе- нии точек питания — фиг. 64. В практике станкостроения широко при- меняется схема Даландера, объединяющая оба Зависимость скорости от момента n=f(M) носит гиперболический характер, так же как у сериесных двигателей постоянного тока. Реверсирование двигателя достигается из- менением направления тока или в обмотке якоря или в обмотке возбуждения. Коэфициент мощности двигателя не- велик, особенно низок при пуске. Для увеличения cos 9 необходимо уменьшить поперечный поток якоря с помощью компенсационной обмотки. Коммутация коллекторных двигате- лей хуже таковой двигателей постоян- ного тока. Пульсирующий поток возбу- ждения индуктирует в короткозамкну- тых секциях обмотки якоря трансфор- маторную э. д. с., которая вместе с э. д. с. самоиндукции короткозамкнутых секций- создаёт большой ток и вызывает искре- ние под щётками. Улучшение коммутации мо- жет быть получено применением добавочных полюсов, однако действие их эффективно только при постоянной скорости враще- ния. В СССР однофазные коллекторные двига- тели изготовляются небольшой мощности, в виде универсальных, могущих работать как на постоянном, так и на переменном токах. Схема двигателя УМ приведена на фиг. 66. Обмотка возбуждения его состоит из двух •v АЛ Фиг. 65. Фиг. 66. эти способа и дающая регулировку 1:2 (фиг. 65). Способ экономичен и получил отно- сительно широкое распространение. Коллекторные двигатели переменного тока Изготовляются однофазные и трёхфазные. Допускают широкую регулировку скорости без потерь. Вращающаяся часть (якорь) имеет коллектор и выполняется аналогично якорям машин постоянного тока. Конструкция ста- тора такая же, как у синхронных или асин- хронных машин. Коммутация хуже, чем у машин постоянного тока. Для улучшения её применяются компенсационные обмотки, добавочные полюса. В зависимости от схемы включения имеют шунтовые или сериесные характеристики. Сериесный электродвигатель. Обмотка возбуждения и якоря включается последова- тельно. При одновременном изменении тока в них знак момента будет оставаться тем же. Величина момента, создаваемого двигателем, не будет оставаться постоянной, а будет меняться во времени. Благодаря инерции якоря, несмотря на пульсирующий характер момента, двигатель вращается с равномерной скоростью. Вращающий момент двигателя при- мерно пропорционален квадрату силы тока. частей: при питании двигателя от сети пере- менного тока используются только катушки Wfa, а при питании от сети постоянного тока последовательно с ними включаются ещё катушки wbz. Применяются в телемеханике, для венти- ляторов, швейных машин и т. д. Трёхфазный шунтовой коллекторный двигатель Шраге—Рихтера. В основу двига- теля Шраге положен трёхфазный асинхрон- ный двигатель, питаемый со стороны ротора. Ротор его имеет две обмотки (фит. 67). Одна из них Wt является обычной фазной обмот- кой ротора, присоединённой к контактным кольцам. Эта обмотка питается от сети и может быть названа первичной обмоткой. В те же пазы ротора уложена вторая обмот- ка — WK, связанная с коллектором, называе- мая регулирующей. Обмотка статора состоит из трёх отдельных фазных обмоток. Оба конца каждой фазной обмотки статора при- соединены к подвижным щёткам, наложенным на коллектор регулирующей обмотки. Одно- имённые щетки 1-1-1 и 2-2-2 прикреплены к двум подвижным траверсам, позволяющим одновременно перемещать щётки относитель- но оси АВ фазной обмотки. Первичная обмот- ка ротора Wi питается от сети и создаёт магнитное поле, вращающееся относительнс
ГЛ. VI) ИОННО-ЭЛЕКТРОННАЯ АППАРАТУРА 541 ротора с синхронной скоростью п\. Это поле индуктирует в обмотке статора э. д. с., отчего в ней появится ток. Ротор придёт во враще- ние в сторону, обратную вращения поля. Э. д. с. и ток статора будут иметь частоту скольжения v2— svj. Одновременно поле ротора индукти- рует в регулирующей обмотке WK э. д. с. частоты NI. С помощью коллектора и щёток эта э. д. с. преобразуется в э. д. с. частоты скольжения v2 и подводится к обмоткам ста- тора. Таким образом, во вторичную обмотку W2 вводится э. д. с. Ек, находящаяся в фазе или противофазе со вторичной э. д. с. Е% в зависимости от положения щёток фазных обмоток относительно оси А В. При совпаде- нии фаз ?2 и Е'к будет иметь место увели- чение скорости выше синхронной, при встреч- ном направлении — уменьшение скорости. При помощи перемещения щёток осуществляется плавное регулирование скорости в пределах Кольца Фиг. 67. 1:3 и выше. Двигатель Шраге имеет жёсткие механические характеристики. Применяется в текстильной, резиновой, полиграфической и бумажной промышленности. Изготовляется мощностью до 50 кет. Стоимость его высока, требует квалифицированного обслуживания. ИОННС-ЗЛЕКТРОННАЯ АППАРАТУРА Общие сведения Электроникой называется отрасль науки и техники, основанная на явлении прохожде- ния электричества через газы или вакуум. Электровакуумными приборами называются приборы, действие которых основано на про- хождении через вакуум потока электронов. Ионными приборами называются такие, в которых используются явления, связанные с движением свободных электронов через разрежённый газ. Термоэлектронный ток. Поток свободных электронов, так называемая электронная эмис- сия, возникает при нагревании электрода до высокой температуры. При достаточно высо- кой температуре кинетическая энергия части электронов становится больше работы сил электрического поля в поверхностном слое, и такие электроны вылетают из металла. Чем выше температура электрода, тем больше электронов вылетал за его пределы. Зависи- мость между плотностью тока термоэлектрон- ной эмиссии 8 и абсолютной температурой Т установлена Ричардсоном и Дешманом и вы- ражается уравнением: _ в о- АТ*е 'т, G7) где А и В — постоянные, зависящие от мате- риала электрода (нити). Зависимость плотно- Фиг. ?8. Фиг. 69. сти тока термоэлектронной эмиссии от абсо- лютной температуры нити представлена на фиг. 68. Ток эмиссии между накалённым катодом при постоянной температуре его и холодным анодом зависит от напряжения между элек- тродами, возрастая при его увеличении до тех пор, пока весь поток электронов не будет достигать анода. Это предельное значение тока называется током насыщения и опреде- ляется законом трёх вторых (Лангмюра), а именно I=kU' 3/2 G9) где k — коэфициент, зависящий от формы и размеров обоих электродов и их взаимного расположения. Зависимость термоэлектронного тока от анодного напряжения приведена на фиг. 69. Термоэлектронные вакуумные лампы Классификация термоэлектронных ламп. Общими элементами для всех термоэлектрон- ных ламп являются: стеклянная или металли- ческая колба, из которой тщательно удалён воздух, элемент, испускающий электроны, или катод, и элемент, собирающий электроны, или анод. В зависимости от числа электродов различают двухэлектродные лампы, или диоды, трёхэлектродные, или триоды, четырёх- электродные — тетроды, пятиэлектродные — пентоды. Конструкция и принцип дейст- вия двухэлектродной лампы (ди- ода или кенотрона). Схема двухэлек- тродной лампы приведена на фиг. 70. Внутри стеклянного баллона-колбы, из которого тщательно удалён воздух, находятся два элек- трода. Один из этих электродов (катод) вы- полнен в виде проволочки, накаливаемой током батареи накала (нить накала). Второй электрод выполняется в виде пластинки или чаще в виде цилиндра, окружающего нить накала. Разогретый катод испускает элек- троны, которые окружают нить накала. Это
542 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА [РАЗД. 1 так называемое электронное облако создаёт во- круг катода пространственный отрицательный заряд, тормозя- щий выход но- вых электронов из катода. Вклю- чённая между анодом и като- дом анодная ба- тарея создаёт электрическое поле, под дей- ствием которо- го электроны будут двигать- ся от катода к аноду. Этот по- ток электронов от нити накала к аноду обра- и йодная батарея Фиг. 70. зует ток, проте- кающий через лампу и указы- ваемый миллиамперметром. Обычно принимаемое течение тока от плюса к минусу, как известно, является про- тивоположным действительному дви- жению электронов. Эмиссия катода зависит от мате- риала нити. Катоды изготовляются из материалов трёх типов: а) чистых ме- таллов— вольфрама; б) смешанных металлов — торированный вольфрам; в) окислов металлов, из которых наи- более широкое распространение по- лучили окислы бария и стронция. На- грев катода может производиться не только постоянным, но и переменным током. Для получения большей равномерности из- лучения электронов при питании катода пере- менным током и при больших токах эмиссии применяются катоды косвенного подогрева. мителя для получения постоянного тока. Схемы кенотронных выпрямителей: A) схема для одно-полупериодного вы- прямления однофазного тока (фиг. 71); B) схема для двух-полупериодного выпря- мления однофазного тока (фиг. 72). Область применения кенотро- нов. Питание радиоприёмных и передающих установок постоянным током высокого напря- жения, питание рентгеновских установок, установок электростатической очистки газов, питание установок для испытания электри- ческой прочности. Триод (трёхэлектродная лампа) него характеристики. Трёхэлектрод- ная лампа, или триод (фиг. 73), представляет собой диод, между катодом и анодом которого помещена сетка. Сетка служит для управле- ния анодным током лампы. Она образует в приборе помимо основного поля, создавае- мого разностью потенциалов между главными электродами, ещё дополнительное поле между катодом и сеткой. Сетка, помещённая вблизи катода и заряжённая поло- жительно, нейтрализует от- рицательный пространствен- ный заряд и действует на Hazpyakc ПЛЛЛГи- Фиг. П. электроны, выбрасываемые катодом, как напра- вляющая сила. Это резко увеличивает анодный ток лампы. Часть электронов захватывается самой положительно заряжённой сеткой и Диодная батарея Фиг. 71. состоящие из фарфоровой трубочки, внутри которой помещается вольфрамовая нить на- кала; трубочка вставляется внутрь никелевого цилиндра, на который нанесён слой оксида. Вследствие того что двухьлектродная лампа пропускает ток только при приложении к аноду положительного напряжения, она обладает односторонней проводимостью, по- зволяющей использовать её в качестве выпрк- Фиг. 73. образует небольшой сеточный ток, но основ ная масса пролетает сквозь отзгрстия сетки и достигает анода. При отрицательных потенциалах на сетке её поле тормозит электроны, направляющиеся к аноду, и поэтому часть этих электронов не достигает анода, а возвращается обратно к катоду. При этом ток через лампу умень- шался. Достаточно большой отрицательный
ГЛ. VI] ИОННО-ЭЛЕКТРОННАЯ АППАРАТУРА 543 потенциал сетки может не только значительно ослабить поток электронов, но даже совсем приостановить этот поток—„запереть лампу". Изменения анодного напряжения сказываются на величине анодного тока меньше, чем не- значительные изменения напряжения сетки. Свойства триода как усилителя опреде- ляются зависимостью анодного тока 1а от напряжения на сетке 1H при неизменном О Фиг. 74. анодном напря- жении, так на- зываемой се- точной харак- теристикой, и зависимостью анодного тока от анодного на- пряжения при заданном потен- циале на сетке- анодной харак- теристикой. Обычно эти характеристики снимаются опытным путём и изображаются в виде графиков. На фиг. 74 приведено семейство сеточных характеристик, а на фиг. 75 — анод- ных. Эти характеристики позволяют определить основные параметры лампы, характеризующие её рабочие свойства как усилителя. Статиче- ский коэфициент усиления Ша * = ' G9) Коэфициент усиления показывает, сколь- ким вольтам анодного напряжения равно- ценен по воздей- ствию на анодный ток один вольт на- пряжения на сетке. Часто вместо коэ- фициента (д. поль- зуются обратной величиной: F- Фиг. 75. которая носит на- звание проницае- мости. Крутизна характеристики опре- деляет относительное изменение анодного тока по отношению к сеточному напряжению при заданном анодном напряжении: _____й- 1//7/Я (Я\\ — Л// ма/в. F1) Внутреннее сопротивление лампы предста- вляет отношение изменения анодного напряже- ния к соответствующему изменению анодного тока при постоянном напряжении на сетке Ri = -——- ом при Ug = const. (82) 'а Основные параметры трёхэлектродной лампы связаны следующим соотношением: Оно даёт возможность вычислить любой из трёх параметров, входящих в нёс, если известны два других. Коэфициент усиления трёхэлектродных ламп лежит обычно в пре- делах (л = 100 -*- 10. В тех случаях, когда не- обходимо большее усиление, применяется по- вторное усиление при помощи второй лампы. Искажения, вносимые лампами, ставят предел числу ламп усилителя. Схема двухкаскадного Фиг. 76. усилителя на сопротивлениях дана на фиг. 76. Общий коэфициент усиления в многокаскад- ных усилителях может достигать 1 • 10*. Многоэлектродные лампы. Для повыше- ния коэфициента усиления при сохранении крутизны характеристики лампы S и ослабле- ния влияния на работу схемы межэлектродных ёмкостей применяются дополнительные элек- троды. Тетрод помимо анода и катода имеет две сетки — управляющую g и экранирующую g-^. Управляющая cem/ta д Вход Фиг. 77. Постоянный потенциал, подаваемый на управляющую сетку, смещает сеточные харак- теристики в отрицательную область при меньших анодных напряжениях. Экранирую- щая сетка уменьшает ёмкость в цепи анод — сетка, что устраняет возможность возникнове- ния незатухающих колебаний в усилителе. Кроме того, экранирующая сетка уменьшает силу притяжения электронов анодом, не влияя на свойства управляющей сетки. Вследствие этого сетка более эффективно влияет на анодный ток, что позволяет в тетродах иметь более высокий коэфициент усиления, нежели у триодов. Схема включения четырёхэлектрод- ной лампы дана на фиг. 77. Пентод, или пятиэлектродная лампа. Пентод имеет, кроме управляющей
544 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА [РАЗД. 1 и экранирующей сеток, ещё третью сетку, размещаемую между анодом и экранирующей сеткой. Назначение третьей сетки — препят- ствовать уходу с анода на экранирующую сетку вторичных электронов, выбиваемых из по- верхности анода приходящими к нему первич- ными электронами. Ионные приборы Газотроны. Устройство и принцип действия. Газотрон представляет собой герметически закрытый стеклянный сосуд, в ко- тором помещены два электрода: холодный (металлический или угольный) анод и накали- ваемый независимым источником тока — ка- тод. Баллон прибора после откачки воздуха из него заполняется парами ртути (ртутные газотроны) или инертным газом: аргоном, нео- ном, гелием (тунгары). Наличие газа в бал- лоне коренным образом меняет рабочий про- цесс газотрона по сравнению с вакуумным выпрямителем — кенотроном. В газотроне часть быстролетящих электронов, излучаемых като- дом, на своём пути к аноду сталкивается с молекулами газа или пара, ионизирует их, создавая при этом положительные ионы и вто- ричные электроны. Первичные электроны, вы- шедшие из катода, и вторичные направляются к аноду, а ионы — к катоду. Масса положи- тельных ионов гораздо больше массы элек- тронов, поэтому скорость их движения по на- правлению катода невелика. Это вызывает накопление их в междуэлектродном простран- стве до тех пор, пока плотности элешронов и ионов в любой части объёма не станут почти равными друг другу. При этом происходит полная компенсация ионами отрицательного пространственного заряда электронов. Вслед- ствие этого падение потенциала в дуге очень мало. В ртутных лампах оно колеблется от 6 до 20 в в зависимости от температуры, в неоновых и гелиевых оно порядка 20—25 в. Работа газотрона при недостаточно прогретом катоде или при токе накала, отличном от номи- нального, ведёт к сокращению срока службы. Конструкция и принцип действия тунгаров аналогичны таковым ртутного газотрона. Тун- гары, благодаря наличию в колбе инертного газа, имеют гораздо меньшее напряжение об- ратного зажигания, вследствие чего исполь- зование их для выпрямления возможно только в цепях с низким напряжением. С другой стороны, отсутствие наполнителя в виде па- ров позволяет использовать тунгары в поме- щениях с температурой ниже 0° С и не выше 50° С. По этой же причине время разогрева их сокращается до 30—60 сек. Область применения газотро- нов. Ртутные газотроны применяются в уста- новках высокого напряжения: для питания анодных цепей радиопередатчиков, в устрой- ствах для высокочастотной закалки, для пита- ния ламповых генераторов высокой частоты в малых передатчиках, в устройствах звуко- вого кино. Область применения тунгаров — выпрями- тели для зарядки аккумуляторов, питание из- мерительной аппаратуры ЦЭС, питание дина- мических громкоговорителей звукового кино и т. д. Ток накала газотронов имеет значение •от 5 до 50 а при напряжении накала от 2,5 до 5 в. Среднее значение выпрямленного тока от 0,4 до 50 а при напряжении до 10 кв у ртутных газотронов и до 300 в у тунгаров. Схемы включения выпрямителей с газотро- нами аналогичны таковым для кенотронов, приведённым на фиг. 71 и 72. Тиратрон. Тиратрон — газоразрядная лампа, наполненная парами ртути или инертным га- зом, с накалённым катодом, в которой, кроме катода и анода, имеется один или несколько дополнительных электродов-сеток (фиг. 78). Физический процесс про- хождения тока через тира- трон тот же, что и в газо- троне. Рабочие процессы тиратрона и газотрона раз- личаются тем, что зажига- ние дуги в тиратроне проис- ходит не тогда, когда анод делается положительным по отношению к катоду, а в те моменты положитель- ной полуволны анодного напряжения, когда сетка перестаёт запирать разряд. Благодаря обволакиванию отрицательно заряжённой сетки положительно заряжёнными ионами, сетка уже не может пре- кратить раз начавшийся процесс ионизации до тех пор, пока потенциал анода не станет отрица- тельным, и движение электронов прекратится. Сеточная характеристика тиратрона при- ведена на фиг. 79, там же для сравнения на- Фиг. 78. Toh б ион- ном приборе A^ok вэлеЬтрон- / ном приборе -Ua О Фиг. 79. несена сеточная характеристика электронного прибора. Величина тока, протекающего через тира- трон, определяется анодным напряжением и сопротивлением анодной цепи. Падение на- пряжения в зажжённом тиратроне не зависит от величины тока и равно 20—25 в. Процесс регулирования напряжения изменением мо- мента подачи положительного потенциала на сетку приведён на фиг. 80. Аналогичное регулирование может быть произведено подачей на сетку переменного напряжения. Момент зажигания дуги в этом случае будет регулироваться фазой сеточного напряжения. Принцип регулирования напряже- ния сдвигом фаз дан на фиг. 81. Завод „Свет- лана" выпускает тиратроны на ток до 50 а при напряжении до 10000 в. Срок службы тиратро- нов около 1000 час. Область применения тиратро- нов. Тиратроны широко применяются в схе-
ГЛ. VI] ИОННО-ЭЛЕКТРОННАЯ АППАРАТУРА 545 мах автоматического управления в качестве: а) регулятора температуры; б) выключателя электрической цепи; в) преобразователя пере- менного тока в постоянный; г) преобразователя постоянного тока в переменный, д) прерывателя для электросварки; е) преобразовательного агрегата для питания электроприводов и т. п. Ртутный выпрямитель. Конструкция и принцип действия. Ртутный выпрями- тель состоит из сосуда, из которого откачан воздух, после чего он заполнен парами ртути. В верхней части сосуда помещены положитель- ные электроды — аноды. Нижняя часть сосуда заполнена ртутью, являющейся катодом жительность их работы ограничивается не- сколькими тысячами часов. Для поддержания внутри сосуда необходимого разрежения метал- лические ртутные выпрямители имеют специ- альный вакуумный насос. Падение напряже- ния в дуге ртутного выпрямителя, как и у дру- гих ионных приборов, не зависит от величины приложенного и выпрямленного напряжений и почти не зависит от величины отдаваемого тока. Коэфициент полезного действия ртутно- го выпрямителя в широких пределах измене- ния нагрузок остаётся почти постоянным. К. п. д. выпрямителя будет тем выше, чем выше его рабочее напряжение, так как паде- Оа\ Фиг. "а ——— Ъ ° \J * ^X^XL ° /""К ^7 / l^i — 1Ш\ —— ^ о \ i V7 ^% А <-Л — ; V/ ^s'^f >а=0 t Фиг. 81. (фиг.82). При длительном нагревании катода по- следний начинает испускать электроны в про- странство между катодом и анодами, что и де- лает выпрямитель проводящим. Во время ра- боты температура катода поддерживается за счёт ионов, падающих на катод. Первоначаль- ное зажигание выпрямителя производится на- клонением его для образования дуги между катодом и специальным электродом или, в боль- ших выпрямителях, посредством образования дуги между специальными зажигательными электродами. С помощью вспомогательной дуги катод в одном каком-нибудь месте разо- гревается — образуется так называемое катод- ное пятно. При этом аноды должны оставаться холодными, чтобы в моменты времени, когда к ним будет приложено напряжение отрица- тельной полуволны, они не могли бы испускать электроныу Выпрямитель таким образом дей- ствует как вентиль, пропускающий ток лишь в одном направлении. Величина ртутного вы- прямителя определяется только отдаваемой им силой тока, а не мощностью. Выпрямители до 400 а обычно выполня- ются со стеклянной колбой, свыше 400 а сосуд делается железным. Стеклянные колбы выпря- мителей со временем теряют вакуум, продол- ние напряжения остаётся тем же независимо от величины его рабочего напряжения. Принципиальная схема включения трёхфаз- ного стеклянного ртутного выпрямителя при- ведена на фиг. 82, на которой А, В, С предста- вляют аноды, Л—катод, Е — вспомогательный зажигательный анод, присоединённый через сопротивление к одной из фаз сети и служа- щий для зажигания. Для выпрямленного на- пряжения катод D является плюсом. Минусом служит нулевая точка трансформатора, кото- рый обычно необходим для получения соответ- ствующего значения напряжения постоянного тока. Среднее значение выпрямленного напря- жения при холостом ходе равняется /2~?2 sin ? тс m где Е2 — эффективное значение фазного на- пряжения во вторичной обмотке трансформа- тора; m — число фаз выпрямителя. Падение напряжения в дуге составляет 25 — 30 в. Выпрямленный ток — пульсирующий. Величина пульсаций может быть уменьшена увеличением
546 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА [РАЗД. I числа фаз выпрямителя или применением спе- циальных сглаживающих дроссельных катушек. В мощных установках выпрямители выполня- ются в виде шестифазных. Достоинства ртутных выпрями- телей: высокий к. п. д. (особенно при высо- ком напряжении), простота обслуживания, несложность операций включения, простота включения для параллельной работы без вся- кой синхронизации, малый износ, бесшумность работы, незначительный вес и способность к большим перегрузкам. Область применения: зарядка небольших аккумуляторных батарей; в этом случае вы- прямитель часто берётся однофазным. Выпря- мители средней и большой мощности исполь- зуются для питания постоянным током отдель- ных цехов промышленных предприятий, для питания тяговых установок. Ртутные выпрямители с регул и- р у^е м ы м напряжением. Введение в ртут- ный .выпрямитель сетки даёт возможность регулировать начало разряда на анодах выпря- мителя так же, как и в тиратронах. С по- мощью изменения мо- мента подачи на сетку положительного по- тенциала или измене- нием фазы перемен- ного напряжения, по- даваемого на сетку, можно в широких пределах регулиро- вать напряжение вы- прямленного тока. На- личие сеток позволяет осуществить электри- ческое торможение двигателя постоянного тока, питаемого ртут- ным выпрямителем, с рекуперацией энергии в сеть переменного тока. Для рекуперации энергии схема должна иметь два ртутных выпрямителя—один для двигательного, другой для тормозного режимов. Недостатками ртутных выпрямителей явля- ются ухудшение его cos ср пропорционально степени регулирования выпрямленного напря- жения и возможность обратного зажигания. Сущность обратного зажигания заключается в том, что при отрицательном напряжении на аноде ионы, находящиеся вблизи него, начинают бомбардировать анод. По мере повышения отрицательного потенциала анода энергия ионов может оказаться настолько большой, что под действием их ударов анод начнёт испускать электроны. Поскольку в момент возникновения эмиссии анодом последний обладает более низким потенциалом, чем катод, то дуга соседних анодов замкнётся на данный. Это явление носит название обрат- ного зажигания и приводит к разрушению анодов и к короткому замыканию вторичной обмотки трансформатора. Игнитрон. Устройство и работа. Игнитрон — новый тип ртутного выпрямителя. В нём применён вспомогательный электрод из карборунда с примесью металлического кремния, служащий для зажигания выпрями- теля с помощью электрического тока и регу- Фиг. 82. лирования напряжения, получаемого от выпря- мителя. При пропускании электрического тока через зажигатель — игнитор, погружённый в ртуть на 3 — 5 мм, на границе соприкоснове- Тиратрон о-П_П_П_П—' Hazpuska Фиг. 83. ния его со ртутью возникает электронная эмиссия, которая при положительном потен- циале на аноде вызывает зажигание дуги между ртутью и анодом. Игнитроны выпол- няются в виде одноанодных стеклянных или металлических сосудов. Цепь зажигания пи- тается от анодного напряжения. Включение тока в цепи зажигателя с по- мощью управляемого прибора с сеткой (тира- трона) позволяет изменять момент зажигания дуги, следовательно, даёт возможность регули- ровать выпрямленное напряжение в пределах от полной величины до нуля. Схема выпрямления тока игнитроном с ре- гулированием напряжения дана на фиг. 83. Преимущества игнитрона перед ртутным выпрямителем следующие: а) небольшие раз- меры; б) меньшая опасность обратного зажи- гания; в) меньшее падение напряжения в дуге A2—15 в вместо 25 — 30 в— в ртутных вы- прямителях); г) способность выдерживать 50 — 100-кратные кратковременные перегрузки. Область применения. Игнитроны находят широкое применение: 1) в электро- сварке, где требуются периодические и значи- тельные по величине импульсы тока; 2) в ка- честве ионных выключателей, сочетающих высокую перегрузочную способность с боль- шой скоростью включения и выключения; 3) в качестве реле, обладающего чувствитель- ным элементом и в то же время мощными контактами для непосредственного включения больших сил токов. Завод „Светлана" выпу- скает игнитроны на токи до 100 а. Фотоэлементы Определение и классификация. Фотоэле- менты— приборы, позволяющие превращать лучистую энергию в электрическую. Фотоэле- менты основаны на способности света пере- давать свою энергию электронам. Различают следующие виды фо- тоэлементов: а) фото- элемент с внешнимфо- тоэффектом; б) фото- элемент с внутренним фотоэффектом; в) фо- тоэлемент с запираю- щим или вентильным слоем. Фотоэлементы с внешним фото- эффектом. Фото- Фиг 84 элемент (фиг. 84) со- стоит из стеклянного баллона, из которого откачан до высокого ва- патод Днод
ГЛ. VI) ИОННО-ЭЛЕКТРОННАЯ АППАРАТУРА 547 куума воздух, внутрь помещены кольцеобраз- ный анод и катод в виде гонкого слоя цезия или калия, нанесённого на слой серебра, ко- торый покрывает внутреннюю поверхность баллона. На стенке баллона оставляется без серебрения небольшое окошко, через кото- рое попадает луч света на катод. Поток лучи- стой энергии, падающий на катод, вырывает из него электроны. Под влиянием электрического Свет Фиг. 85. поля, создаваемого батареей, в цепь которой включён фотоэлемент, электроны начинают двигаться к аноду, образуя в цепи слабый ток. Возникший фототок пропорционален величине светового потока; при отсутствии лучистой энергии тока в фотоэлементе нет. Чувствитель- ность вакуумных фотоэлементов весьма мала. Средством повышения чувствительности фото- элемента является наполнение его колбы инерт- ным газом (гелий, аргон, ксенон) давлением в 0,001- 0,01 мм рт. ст. В газонаполненном фото- элементе двигающиеся с большой скоростью под действием электрического поля электро- ны встречаются с молекулами газа, ионизи- руют их своими ударами, выбивая из них элек- троны. Эти вторичные электроны начинают под действием поля двигаться к аноду и в свою очередь производят ионизацию. Этот процесс ионизации вызывает значительное увеличение фототока. Фототок газонаполненного фотоэле- мента растёт до известного предела с увеличе- нием анодного напряжения, после чего насту- пает газовый разряд. При напряжении, значи- тельно меньшем потенциала газового разряда, фототок практически пропорционален освещён- ности. Газонаполненные фотоэлементы обла- дают известной инерцией. Чувствительность фотоэлемента к лучам различной длины волны, или так называемая «спектральная характе- ристика», катодов из различных щёлочнозе- мельных металлов неодинакова. Она опреде- ляет наивыгоднейшую для каждого из них об- ласть применения. Чувствительность газонаполненных фото- элементов 75— 350 мка\лм. Нагрев фотоэле- ментов свыше 50° С вызывает испарение ка- тода и, следовательно, его порчу. Схема вклю- чения фотоэлемента с усилительной лампой дана на фиг. 85. Фотоэлементы с внутренним фо- тоэффектом. Работа фотоэлементов с вну- тренним фотоэффектом основана на изменении сопротивления полупроводников под действием лучистой энергии. При освещении этих веществ внутри них освобождаются электроны, кото- рые, не выходя с поверхности, увеличивают проводимость полупроводника. Если к концам такого полупроводника приложить разность потенциалов, то величина протекающего по Фиг. цепи тока будет зависеть от освещённости полупроводника. Внутренним фотоэффектом обладает ряд полупроводников: кристалличе- ский селен, закись меди, сернистый таллий и др. Особенностью этих фотоэлементов является наличие тока при отсутствии освещения, 'так называемого „тёмнового тока". Чувстви- тельность селеновых фотоэлементов при малых освещённостях достигает значений 800—1000 мка\лм и уменьшается с увеличе- нием светового потока до 150—200 мка\лм. Недостатком фотоэлементов с внутрен- ним фотоэффектом является их значитель- ная инерция, кото- рая не позволяет применять их при быстрых измене- ниях светового по- тока. Фотоэле мен- ты с запираю- щим слоем — вентильные. Действие фотоэлементов этого типа основано на выпрямительном действии в очень тонком слое — запирающем слое на границе между проводником и полупроводником, например медью и закисью меди. Схема купроксного фотоэлемента приве- дена на фиг. 86, где А — проволочная спираль, служащая контактом с закисью меди, С, В— запирающий слой, D—медный диск, G—галь- ванометр. Свет, падающий на поверхность закиси ме- ди, пройдя тонкий её слой, на границе запи- рающего слоя вызывает движение электронов. Электроны, пройдя запирающий слой, могут вернуться в первоначальное положение только через внешнюю цепь, поскольку сопротивле- ние запирающего слоя в обратном направле- нии весьма велико. При этом закись меди по- лучает положительный потенциал, а медь — отрицательный. Под действием возникшей таким образом электродвижущей силы во внеш- ней цепи появится ток, величина которого бу- дет пропорциональна освещённости. Интеграль- ная чувствительность фотоэлементов с запи- рающим слоем — купроксных 100—200 и 400 — 500 лка/лм. Спектральная характеристика этих фото- элементов имеет максимум, совпадающий с ви- димой частью спектра с некоторым сдвигом в область инфракрасных лучей. Достоинства вентильных фотоэлементов: высокая чувствительность и наличие собствен- ной электродвижущей силы, позволяющей использовать их без постороннего источника питания. Недостатки: зависимость чувствительности от частоты и зависимость электродвижущей силы и тока от температуры. Применение фотоэлементов. Основное при- менение фотоэлементы находят в телевидении, звуковом кино, фототелеграфии, кроме того, широко используются для контроля и управле- ния различными производственными про- цессами: для различного рода сортировочных устройств, для контроля цвета производствен- ной массы, для регистрации изделий на кон- вейере, для автоматической регулировки осве- щения, контроля температуры и тому подоб- ных целей.
[РАЗД. I ЛИТЕРАТУРА И 1. Касаткин А. С. и Перекалин М. А., Общая электротехника, Энергоиздат, 1943. 2. К и т а е в Е. В. и Г р е в ц е в Н. Ф., Курс обшей электротехники, Оборонгиз, 1942. 3. Калантаров П. Л., Теория переменных токов, Энергоиздат, 1940. 4. К р у г К. А., Основы электротехники, ч. I, II, Энергоиздат, 1946. 5. Миткевич В. Ф., Физические основы электро- техники, ГОНТИ, 1937. 6. Попов В. С., Электрические измерения и при- боры, ОНТИ, 1938. 7. Коллектив под ред. Шрамкова Е. Г., Электрические ; и магнитные измерения, 1937. ИСТОЧНИКИ 8.t Бреиль И. И., Грузов Л. Н. и др. под ред. Пиотровского Л. М., Электрические ма- шины (учебник для энерготехникумов), Энергоиздат. 1939. 9. К о с т е н к о М. П., Электрические машины, Энергоиздат, 1944. Ю.Власов В. Ф., Электровакуумные приборы, Связьиздат, 1943. 11. К а г а н о в М. Я-, Электронные и ионные пре- образователи, Энергоиздат, 1940. 12. СЭТ, Справочная книга для электротехников, КУБУ Ч, 1934. 13. Ф и н к Д. Г., Электроника, Энергоиздат, 1941.
Замеченные опечатки Стр. Ill 111 152 177 208 277 277 I 304 306 313 316 325 362 366 366 1 372 372 372 373 376 377 401 409 471 497 ; 505 507 SOS , 515 516 516 516 533 Строка Левая колонка, 4-я и 15-я снизу Левая колонка, 3-я снизу 9-я сверху Левая колонка, 8-я снизу Левая колонка, 20-я сверху Левая колонка, 2-я снизу Левая колонка, 1-я снизу Левая колонка, 11-я сверху Правая колонка, 10-я снизу Левая колонка, 3-я снизу Правая колонка, 1-я снизу Табл. 2, 3-я графа, 4-я снизу Табл. 38, 2-я графа, 1— 2-я снизу Табл. 45, 2-я графа, 13-я снизу Табл. 45, 2-я графа, 5-я снизу Табл. 52, 2-я графа, 32 .-33-я СНИЗУ Табл. 53. 2-я графа, 15-я снизу Табл. 53, 1-я графа, 12-я снизу Табл. 53, 1-я графа, 6-я сверху Табл. 56, 1-я графа, 5-я снизу Левая колонка, 8-я снизу Левая колонка, 23-я снизу Левая колонка, 3-я снизу Табл. 45, о-я снизу Левая колонка, 9-я снизу Левая колонка, 3-я сверху Правая колонка, 34-я снизу (под радикалом) 1равая колонка, 10— 11-я снизу Табл. 1, 4— 6-я графы, C-я сверху Правая колонка, 5-я сверху Правая колонка, 10-я сверху Правая колонка, 12-я сверху Левая колонка, 1-я снизу Напечатано (в-*) при а < 40) 1 1 1 = 1+ — + — + -Г+- • • • х х- л'3 (*•-/). — т- = — 1 — 2 ya = D g • ft 2 Уз Di _ р ' ошибок г и г— при малом 0 X Sk = 0,1 ± 0,2 ; и [2] стр. 203). 103 (NHJ РО4 • 12МоО, • 6Н..О Fe (NH<) (S04K • 12Н2О FeCOa 1:,,S., -j- 5/oN2 + (NH4).,NO4 2CO + О ' СО Fe3O4 + CO ^r± 3Fe~0 +2H3O , к P^° p pco при ——— - > 0,7 до + 0,00. воздушного пара, ккал \ м* • град • час] f 1-е+ 80Л1 Ч 80с /J gkp0v0 ( G = /]/\A^__ сименс 5 cu мм'2 mm3 мм* = Hldl на которых HI df) Hldl- Ф3 по оси щёток В — Г Должно быть F « а4) при а < 0,24) 1 1 1 (х = Р) . _ ?l _ j _ *2/2 Уз D ' 71 ^2 *3 1 — А3 ' ошибок г и /•- . При малом о х 5^ = 0,0 ± 0,2 ; и [59] стр. 203). а— _ '*> 103 (NH4K Р04 • 12МоО3 • бН.,0 Fe(NH4)(SO4), • 12Н„О FeCO3" l/2N3 + (NH4)oSO4 "ПОцкрист 2СО + 0„ iz± 2Cbj Fe3O4 + H2 т— *• 3FeO + НаО , к - ^'^ р Р при h ~~ hl- > 0,7 до + 0,001 . водяного пара, Г ккал \ м- час\ V 80с )\ Ро ( ?'о \ Q-tV^^T-- сименс • м S • т си • ж мм* mm* мм? = \Ht dl на которых flf §Htdl- Ф2 по оси щёток А — - Б Энциклопедический справочник „Машиностроение", т. 1, кн. 1. Зак. 1701.