2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Кинетическая энергия в координатах Якоби
Сообщение03.12.2020, 05:47 


03/12/20
1
Здравствуйте! Имеется следующая задача по теоретической механике:

"Выразить кинетическую энергию, импульс, момент импульса системы N частиц через координаты Якоби:

$$\xi_n=\frac{m_1r_1+...+m_nr_n}{m_1+...+m_n}-r_{n+1}\ \ \ (n=1, ..., N-1)

$$\xi_N=\frac{m_1r_1+...+m_Nr_N}{m_1+...+m_N}

Источник: "Сборник задач по классической механике", авторы Коткин и Сербо, задача №2.27.

Импульс я очень быстро догадался, как найти:

$$p=\dot{\xi}_N\cdot(m_1+...+m_N)

А вот как найти кинетическую энергию и момент импульса?
Попытки сделать это преобразованием выражений или через матрицы приводят к непонятным несокращаемым формулам. Однако ответ в задачнике другой, красивый. Вот так к примеру должно выглядеть выражение для кинетической энергии:

$$T=\frac{1}{2}\sum\limits_{n=1}^{N}\mu_n\dot{\xi}^2_n

$$\frac{1}{\mu_n}=\frac{1}{\sum\limits_{h=1}^{n}m_h}+\frac{1}{m_{n+1}}\ \ \ (n=1, ..., N-1)

$$\mu_N={\sum\limits_{h=1}^{N}m_h}

В интернете о задаче буквально всего два упоминания, на англоязычном форуме и здесь ранее. И там, и тут хоть каких-то подсказок, которые могли бы помочь продвинуться, я не нашел. Может быть в этот раз кто-то сможет хотя-бы подсказать, в какую сторону думать. Заранее спасибо за помощь!

 Профиль  
                  
 
 Re: Кинетическая энергия в координатах Якоби
Сообщение03.12.2020, 11:38 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Можно было бы начать с поиска по форуму: «Кинетическая энергия в координатах Якоби» :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Кинетическая энергия в координатах Якоби
Сообщение03.12.2020, 11:38 
Аватара пользователя


05/04/13
580
Thermonuclear_bomb
Попробуйте в лоб через замену в квадратичной форме
$T(\dot r)=\dot r^TA\dot r$
перейти к
$T(\dot \xi)=\dot \xi^T B\dot \xi$
Замена $A\to S^TAS$, где $S$ матрица перехода от $\xi$ к $r$ (обратная матрица линейного преобразования, которое привели Вы)

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 3 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group