Вопрос по получению граничных условий для свободного конца стержня Рэлея-Бишопа.
Линейная плотность кинетической энергии стержня равна

;
линейная плотность потенциальной энергии стержня равна

,
где

- продольное смещение сечения стержня с координатой

в момент времени

;

- модуль Юнга и модуль сдвига;

- коэффициент Пуассона;

- плотность стержня;

- площадь поперечного сечения стержня;

- полярный момент сечения стержня.
Соответственно, линейная плотность Лагранжиана равна:

.
Естественные граничные условия для свободного конца стержня получаются из уравнений вида

.
Вопрос: как в данном случае надо брать эту производную, и как получить два граничных условия, которые физически должны означать отсутствие сил, действующих на конец стержня в продольном и поперечном направлениях?