Главная > КЛАССИЧЕСКАЯ ДИНАМИКА (Дж. Л. СИНГ)
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

Рассмотрим вновь системы РC и ОДС (§66).
В РС мы исходим из лагранжиана
\[
\Lambda\left(x, x^{\prime}\right)=\sqrt{b_{r s} x_{r}^{\prime} x_{s}^{\prime}}+A_{r} x_{r}^{\prime} .
\]

Тогда уравнение (69.3) выглядит так:
\[
y_{r}=\frac{\partial \Lambda}{\partial x_{v}^{\prime}}=\frac{b_{r s} x_{s}^{\prime}}{\sqrt{b_{m n} x_{m}^{\prime} x_{n}^{\prime}}}+A_{r},
\]

и псключепие $x_{r}^{\prime}$ дает уравнение энергии в следующем виде:
\[
\Omega(x, y) \equiv \frac{1}{2}\left[b^{r s}\left(y_{r}-A_{r}\right)\left(y_{s}-A_{s}\right)-1\right]=0,
\]

где $b^{r s} b_{r m}=\delta_{m}^{s} ; \quad$ множитель $\frac{1}{2}$ введен для удоб̈стпа записи.

Если исходить из уравнения энергии (70.3) и пытаться вывести из него функцию $\Lambda$, то надо записать уравнения (69.14), которые в данном случае принимают следующий вид:
\[
x_{r}^{\prime}=\vartheta b^{r s}\left(y_{s}-A_{s}\right), \quad \Lambda=y_{r} x_{r}^{\prime}, \quad \Omega(x, y)=0 .
\]

Отсюда следуют уравнения
\[
\left.\begin{array}{rl}
y_{r}-A_{r} & =\vartheta^{-1} b_{r s} x_{s}^{\prime}, \\
2 \Omega & =\vartheta^{-2} b_{r s} x_{r}^{\prime} x_{s}^{\prime}-1=0, \\
\vartheta & =\varepsilon \sqrt{b_{r s} x_{r}^{\prime} x_{s}^{\prime}},
\end{array}\right\}
\]

где $\varepsilon= \pm 1$ (все квадратные корни берутся положительными). Поэтому имеют место уравнения
\[
y_{r}=A_{r}+\frac{\varepsilon b_{r s} x_{s}^{\prime}}{\sqrt{b_{m n} x_{m}^{\prime} x_{n}^{\prime}}},
\]

и мы получаем два лагранжиана:
\[
\left.\begin{array}{l}
\Lambda_{+}\left(x, x^{\prime}\right)=A_{r} x_{r}^{\prime}+\sqrt{b_{r s} x_{r}^{\prime} x_{s}^{\prime}}, \\
\Lambda_{-}\left(x, x^{\prime}\right)=A_{r} x_{r}^{\prime}-\sqrt{b_{r s} x_{r}^{\prime} x_{s}^{\prime}} .
\end{array}\right\}
\]

При $k>0$ имеем тогда условие однородности
\[
\Lambda_{+}\left(x, k x^{\prime}\right)=k \Lambda_{+}\left(x, x^{\prime}\right), \quad \Lambda_{-}\left(x, k x^{\prime}\right)=k \Lambda_{-}\left(x, x^{\prime}\right),
\]

а при $k<0$ оно принимает вид
\[
\Lambda_{+}\left(x, k x^{\prime}\right)=k \Lambda_{-}\left(x, x^{\prime}\right), \quad \Lambda_{-}\left(x, k x^{\prime}\right)=k \Lambda_{+}\left(x, x^{\prime}\right) .
\]

Таким образом, уравнение энергии (70.3) дает два лаграпжиана; оба они положительно однородные первой степени, но не однородиые в общем случае, так как в случае отрицательного множителя $k$ в (70.9) возможен переход с одной ветви фуюкции на другую.

В ОДС мы начинаем рассуждения с обычного лагранжиана
\[
L(q, \dot{q})=\frac{1}{2} a_{\rho \sigma} \dot{q}_{\rho} \dot{q}_{\sigma}-V .
\]

Затем вследствие уравнения (69.8) получаем соотношения
\[
p_{\rho}=\frac{\partial L}{\partial \dot{q}_{\rho}}=a_{\rho \sigma} \dot{q}_{\sigma}, \quad \dot{q}_{\rho}=a^{\rho \sigma} p_{\sigma},
\]

I гамильтониан равен
\[
H(q, p)=\dot{q}_{\rho} p_{\beta}-L=\frac{1}{2} a^{\rho \sigma} p_{\beta} p_{\sigma}+V .
\]

Если исходить от этого гамильтониана, то имеют место уравнения вида (69.16)
\[
\dot{q}_{\rho}=\frac{\partial H}{\partial p_{\rho}}=a^{\rho \sigma} p_{\mathrm{\sigma}}, \quad p_{\rho}=a_{\rho \sigma} \dot{q}_{\sigma},
\]

и мы полутаем из них соотношение
\[
L(q, \dot{q})=\dot{q}_{\rho} p_{\rho}-H=\frac{1}{2} a_{\rho \sigma} \dot{q}_{\rho} \dot{q}_{\sigma}-V,
\]

придя, таким образом, вновь к лагранжиану (70.10).

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru