सभी किताबें
परिचय Coach लॉग इन पढ़ना शुरू करें

भौतिकी · शब्दावली

प्रतिबंध, स्वातंत्र्य कोटि, व्यापकीकृत निर्देशांक क्या है?

अन्य नाम: व्यापकीकृत वेग

परिभाषा 1.1 विश्वविद्यालय भौतिकी — वर्ष 3 · अध्याय 1 — लाग्रांजियन यांत्रिकी

प्रतिबंध किसी तंत्र की स्थितियों पर लगी ज्यामितीय शर्त है — मनका अपने तार पर बना रहता है, लोलक की छड़ की लंबाई नियत रहती है, एक ही धुरी के दो पहिये साथ-साथ घूमते हैं। जो प्रतिबंध निर्देशांकों (और संभवतः समय) के बीच किसी समीकरण f(r1,,rN,t)=0f(\vect r_1, \dots, \vect r_N, t) = 0 के रूप में लिखा जा सके, उसे होलोनॉमिक कहते हैं। विन्यास जितने स्वतंत्र तरीकों से अब भी बदल सकता है, उनकी संख्या ही स्वातंत्र्य कोटि की संख्या nn है; ऐसी कोई भी nn स्वतंत्र राशियाँ q1,,qnq_1, \dots, q_n, जो विन्यास को पूरी तरह नियत कर दें, व्यापकीकृत निर्देशांक कहलाती हैं — कोण, लंबाइयाँ, या दोनों का कोई सुविधाजनक मिश्रण। इनके समय-अवकलज q˙1,,q˙n\dot q_1, \dots, \dot q_n व्यापकीकृत वेग हैं।

व्यापकीकृत निर्देशांक: हर तंत्र का वर्णन उन कोणों से किया जाता है जो वास्तव में बदल सकते हैं, न कि उसके द्रव्यमानों के कार्तीय निर्देशांकों से। छड़ों के तनाव और वलय का अभिलंब बल कभी प्रकट नहीं होते।
व्यापकीकृत निर्देशांक: हर तंत्र का वर्णन उन कोणों से किया जाता है जो वास्तव में बदल सकते हैं, न कि उसके द्रव्यमानों के कार्तीय निर्देशांकों से। छड़ों के तनाव और वलय का अभिलंब बल कभी प्रकट नहीं होते।

उदाहरण

उदाहरण 1.2 (स्वातंत्र्य कोटि गिनना)

मेज़ पर एक बिंदु: n=2n = 2। नियत लंबाई का समतलीय लोलक: एक कोण, n=1n = 1। द्विक लोलक: दो कोण, n=1+1=2n = 1 + 1 = 2। दृढ़ वलय पर पिरोया मनका: एक कोण, n=1n = 1 — चाहे वलय स्वयं घूमने पर विवश हो, क्योंकि आरोपित घूर्णन कोई स्वतंत्रता नहीं जोड़ता। अंतरिक्ष में स्वतंत्र दृढ़ पिंड: उसके केंद्र के तीन निर्देशांक और तीन कोण, n=6n = 6NN स्वतंत्र अणुओं (बिंदुओं) की गैस: n=3Nn = 3N। हर होलोनॉमिक प्रतिबंध एक स्वातंत्र्य कोटि घटा देता है: छड़ से जुड़े दो बिंदुओं के लिए 3+31=53 + 3 - 1 = 5

अध्याय में पढ़ें →