<<
>>

Функция Лагранжа свободной материальной точки

Найдем вид функции Лагранжа L для простейшего случая, а именно для одной МТ, движущейся в ИСО в пространстве, в котором нет силового поля.

Функция Лагранжа L = L (г, Г, t), зависит от радиус-векторов r, скоростей и времени t.

Однако для нашей системы, из-за однородности пространства и времени в ИСО, функция Лагранжа не содержит явным образом соответственно ни радиус-вектор r МТ, ни время t, а в силу изотропии пространства, не зависит от направления вектора ее скорости . Следовательно, для МТ, на которую не действуют силы, функция Лагранжа L является функцией лишь абсолютной величины вектора скорости

,

Чтобы найти зависимость функции L от величины скорости v воспользуемся принципом относительности Галилея. Пусть ИСО К движется

относительно ИСО К' с бесконечно малой постоянной скоростью . Преобразования Галилея имеют вид:

Согласно принципу относительности Галилея, уравнения движения в ИСО К и К' должны иметь один и тот же вид, т. е. быть инвариантами относительно преобразований Галилея.

Рассмотрим функцию:

Разложим ее в ряд по степеням :

Запишем вид функции Лагранжа в разных СК:

· Прямоугольная:

· Цилиндрическая: , где dl - это элемент длины траектории МТ между ее двумя близкими положениями

, откуда получаем:

· Сферическая: применяя , получаем

2)

<< | >>
Источник: Ответы на билеты к экзамену по Механике. 2017

Еще по теме Функция Лагранжа свободной материальной точки:

  1. 3. Задача. Найти энергию системы, как интеграл движения,
  2. Функция Лагранжа свободной материальной точки
  3. Задача. Написать функцию Лагранжа для свободной материальной точки в сферической системе координат.
  4. Вынужденные одномерные колебания
  5. Закон сохранения импульса
  6. НАУКА И ФИЛОСОФСКИЕ ОСНОВАНИЯ НАУКИ В ЭПОХУ ПРОСВЕЩЕНИЯ (18 ВЕК). ИДЕОЛОГИЯ ПРОСВЕЩЕНИЯ. ПРЕДСТАВИТЕЛИ НАУКИ, ДОСТИЖЕНИЯ В ОБЛАСТИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ И ОБЩЕСТВОЗНАНИЯ.