ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Φ(q, P, t) =
s
X
α=1
f
α
(q)P
α
,
f
α
(q)
p
α
=
s
X
β=1
∂f
β
(q)
∂q
α
P
β
, α = 1, ..., s ,
Q
α
=
s
X
β=1
f
β
(q)
∂P
β
∂P
α
=
s
X
β=1
f
β
(q)δ
αβ
= f
α
(q) , α = 1, ..., s ,
H
0
= H .
q → f(q),
F (x, Q, t) =
mωx
2
2
ctg Q .
p =
∂F
∂x
= mωx ctg Q , P = −
∂F
∂Q
=
mωx
2
2
1
sin
2
Q
, H
0
= H .
x =
r
2P
mω
sin Q , p =
√
2P mω sin Q .
H
0
= ωP .
˙
P = −
∂H
0
∂Q
= 0 ,
˙
Q =
∂H
0
∂P
= ω .
P = P
0
, Q = ωt + Q
0
,
P
0
, Q
0
x(t) =
r
2P
0
mω
sin(ωt + Q
0
) .
Ïðèìåð 19. Òî÷å÷íûå ïðåîáðàçîâàíèÿ. Ðàññìîòðèì êàíîíè÷åñêîå ïðåîáðàçîâàíèå, çà-
äàâàåìîå ïðîèçâîäÿùåé ôóíêöèåé
s
X
Φ(q, P, t) = fα (q)Pα , (209)
α=1
ãäå fα (q) íåêîòîðûå ôóíêöèè. Ïî ôîðìóëàì (206) (208) íàõîäèì
s
X ∂fβ (q)
pα = Pβ , α = 1, ..., s , (210)
β=1
∂qα
Xs X s
∂Pβ
Qα = fβ (q) = fβ (q)δαβ = fα (q) , α = 1, ..., s , (211)
β=1
∂Pα β=1
H0 = H . (212)
Óðàâíåíèå (211) ïîêàçûâàåò, ÷òî êàíîíè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàíèÿ, ïîðîæäàåìûå ôóíêöè-
ÿìè âèäà (209) ÿâëÿþòñÿ íå ÷åì èíûì, êàê îáû÷íûìè çàìåíàìè îáîáùåííûõ êîîðäèíàò
q → f (q), ñ êîòîðûìè ìû èìåëè äåëî â ëàãðàíæåâîì ôîðìàëèçìå (èõ îáû÷íî íàçûâàþò
òî÷å÷íûìè).
Ïðèìåð 20. Ãàðìîíè÷åñêèé îñöèëëÿòîð. Ñîâåðøèì êàíîíè÷åñêîå ïðåîáðàçîâàíèå ïåðå-
ìåííûõ ëèíåéíîãî ãàðìîíè÷åñêîãî îñöèëëÿòîðà [ñì. ïðèìåð 14], çàäàâàåìîå ïðîèçâî-
äÿùåé ôóíêöèåé
mωx2
F (x, Q, t) = ctg Q .
2
Ïî ôîðìóëàì (202) (204) íàõîäèì
∂F ∂F mωx2 1
p= = mωx ctg Q , P =− = , H0 = H .
∂x ∂Q 2 sin2 Q
Îòñþäà
r
2P √
x= sin Q , p= 2P mω sin Q . (213)
mω
Ïîäñòàâëÿÿ ýòè âûðàæåíèÿ â ñòàðóþ ôóíêöèþ Ãàìèëüòîíà (172), ïîëó÷àåì íîâóþ
ôóíêöèþ Ãàìèëüòîíà â âèäå
H 0 = ωP .
Óðàâíåíèÿ Ãàìèëüòîíà â íîâûõ ïåðåìåííûõ
∂H 0 ∂H 0
Ṗ = − = 0, Q̇ = = ω.
∂Q ∂P
Èõ ðåøåíèåì ÿâëÿåòñÿ
P = P0 , Q = ωt + Q0 ,
ãäå P0 , Q0 íåêîòîðûå ïîñòîÿííûå. Ïîäñòàâëÿÿ åãî â (213), ïîëó÷àåì çàêîí äâèæåíèÿ
â èñõîäíûõ êîîðäèíàòàõ r
2P0
x(t) = sin(ωt + Q0 ) .
mω
69
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- …
- следующая ›
- последняя »
