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拉格朗日方程式和達朗貝爾原理

快捷方式: 差异相似杰卡德相似系数参考

拉格朗日方程式和達朗貝爾原理之间的区别

拉格朗日方程式 vs. 達朗貝爾原理

拉格朗日方程式(Lagrange equation),因數學物理學家约瑟夫·拉格朗日而命名,是分析力學的重要方程式,可以用來描述物體的運動,特別適用於理論物理的研究。拉格朗日方程式的功能相等於牛頓力學中的牛頓第二定律。. 達朗貝爾原理(d'Alembert principle)是因其發現者法國物理學家與數學家讓·達朗貝爾而命名。達朗貝爾原理闡明,對於任意物理系統,所有慣性力或施加的外力,經過符合約束條件的虛位移,所作的虛功的總和等於零: 其中,\mathbf_i.

之间拉格朗日方程式和達朗貝爾原理相似

拉格朗日方程式和達朗貝爾原理有(在联盟百科)10共同点: 动能完整系統廣義力廣義位勢純量勢約束经典力学牛頓第二運動定律拉格朗日力学拉格朗日量

动能

动能是物质运动时所得到的能量。它通常被定义成使某物体从静止状态至运动状态所做的功。由于运动是相对的,动能也是相对于某参照系而言。同一物体在不同的参照系会有不同的速率,也就是有不同的动能。动能的国际单位是焦耳(J),以基本单位表示是千克米平方每秒平方(kg·m2·s-2)。一个物体的动能只有在速率改变时才会改变。.

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完整系統

在經典力學裏,假若一個系統的所有的約束條件都是完整約束,則稱此系統為完整系統(holonomic system)。完整約束以方程式表達為 其中,x_i是每一個粒子P_i之位置,t是時間。 假若一個約束條件不能夠以上述方程式表達,則稱此約束條件為非完整約束。 假若一個系統有任何約束條件不是完整約束,則稱此系統為非完整系統。.

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廣義力

廣義力是拉格朗日力學裏面的一個基本概念。在一個物理系統裏,因為力\mathbf\,\!,一個粒子經過虛位移\delta \mathbf\,\!,所作的虛功\delta W\,\!是 轉換至廣義坐標q_1,\ q_2,\ q_3,\ \dots\ q_N\,\!, 在上面这个方程的右端,位于虚位移前面的这两项的整体即为廣義力,用\boldsymbol\,\!表示为: 虛功與廣義力的關係是 稱 \mathcal_j\,\!為關於廣義坐標q_j\,\!的廣義力。因為\mathcal_j q_j\,\!的量綱是功,如果q_j\,\!是距離,則\mathcal_j\,\!與力的量綱相同;如果q_j\,\!是角,則它與力矩的量綱相同。.

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廣義位勢

拉格朗日力學時常涉及廣義位勢,因為拉格朗日量\mathcal\,\!的廣義式定義包含了廣義位勢: 其中,\mathcal\,\!是廣義位勢,T\,\!是動能。 定義廣義位勢為一個函數, 滿足下述與廣義力\mathcal\,\!的關係: 其中,q_i\,\!是廣義坐標,\dot\,\!是廣義速度,t\,\!是時間。 假若一個物理系統滿足上述關係,此系統是單演系統。 假若一個單演系統的廣義位勢只跟廣義坐標有關,\mathcal.

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純量勢

純量勢或稱純量位,在向量分析與物理學中是一個基本概念(形容詞「純量」常被省略,只要不會與向量勢發生混淆)。給定一向量場F,其純量勢V為一純量場;對此純量場取負值梯度則得到F: 相反過來,給定一函數V,這個式子定義了一個向量場F,其純量勢為V。純量勢也常常標記為希臘字母Φ,比如在電動力學的場合。 純量勢的物理意義和場的類型有關。對一流體或氣體流的向量場,定義純量勢暗示了任一點的流向與該點純量勢的最陡降方向相同,而對於力場,在一點的加速度也是一樣的情況。力場的純量勢跟力場的勢能(或稱位能)密切相關。 不是每個向量場都有一純量勢;有純量勢的向量場稱作是保守向量場,相應於物理學中保守力的稱呼。在各種速度場中,任何的層狀場(lamellar field)皆有一純量勢,而一螺線向量場可有純量勢的情況只發生在拉普拉斯場(Laplacian field)。 C C Category:场论 fr:Champ de vecteurs#Champ de gradient.

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約束

約束可以指:.

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经典力学

经典力学是力学的一个分支。经典力学是以牛顿运动定律为基础,在宏观世界和低速状态下,研究物体运动的基本学科。在物理學裏,经典力学是最早被接受为力學的一个基本綱領。经典力学又分为静力学(描述静止物体)、运动学(描述物体运动)和动力学(描述物体受力作用下的运动)。16世纪,伽利略·伽利莱就已采用科学实验和数学分析的方法研究力学。他为后来的科学家提供了许多豁然开朗的启示。艾萨克·牛顿则是最早使用数学语言描述力学定律的科学家。.

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牛頓第二運動定律

牛頓第二運動定律(Newton's second law of motion)闡明,物體的加速度與所受的凈力成正比,與質量成反比,物體的加速度與凈力同方向。 牛頓第二定律亦可以表述為「物体的动量对时间的变化率和所受外力成正比」。即动量对时间的一阶导数等于外力。.

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拉格朗日力学

拉格朗日力学(Lagrangian mechanics)是分析力学中的一种,于1788年由約瑟夫·拉格朗日所创立。拉格朗日力学是对经典力学的一种的新的理论表述,着重于数学解析的方法,並運用最小作用量原理,是分析力学的重要组成部分。 经典力学最初的表述形式由牛顿建立,它着重於分析位移,速度,加速度,力等矢量间的关系,又称为矢量力学。拉格朗日引入了广义坐标的概念,又运用达朗贝尔原理,求得与牛顿第二定律等价的拉格朗日方程。不仅如此,拉格朗日方程具有更普遍的意义,适用范围更广泛。还有,选取恰当的广义坐标,可以大大地简化拉格朗日方程的求解过程。.

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拉格朗日量

在分析力學裏,一个动力系统的拉格朗日量(Lagrangian),又稱為拉格朗日函數,是描述整个物理系统的动力状态的函数,對於一般經典物理系統,通常定義為動能減去勢能,以方程式表示為 其中,\mathcal為拉格朗日量,T為動能,V為勢能。 在分析力学裡,假設已知一个系统的拉格朗日量,则可以将拉格朗日量直接代入拉格朗日方程式,稍加运算,即可求得此系统的运动方程式。 拉格朗日量是因數學家和天文學家約瑟夫·拉格朗日而命名。.

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上面的列表回答下列问题

拉格朗日方程式和達朗貝爾原理之间的比较

拉格朗日方程式有21个关系,而達朗貝爾原理有35个。由于它们的共同之处10,杰卡德指数为17.86% = 10 / (21 + 35)。

参考

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