В обобщенных координатах элемент длины длины задается с помощью метрики

, которая, вообще говоря, зависит от координат

:

(по повторяющемуся индексу подразумевается суммирование). Тут

- кол-во координат. Если у вас частица движется в 3-хмерном пространстве, то

.
Чтобы свободная частица двигалась по геодезической(в случае обычного плоского пространства- по прямой), Лагранжиан
свободной частицы записывается, соответственно:

Теперь, если вы понимаете что такое Лагранжиан, энергия и Гамильтониан, то задачу должны решить в 2 счета.