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भौतिकी · शब्दावली

व्यापकीकृत संवेग, चक्रीय निर्देशांक क्या है?

परिभाषा 1.10 विश्वविद्यालय भौतिकी — वर्ष 3 · अध्याय 1 — लाग्रांजियन यांत्रिकी

निर्देशांक qiq_i का संयुग्मी व्यापकीकृत संवेग है

pi=Lq˙i.p_i = \frac{\partial L}{\partial\dot q_i} .

कार्तीय निर्देशांक के लिए यह साधारण संवेग mx˙m\dot x है; कोण के लिए यह कोणीय संवेग है। जो निर्देशांक LL में प्रकट नहीं होता (यद्यपि उसका वेग होता है), उसे चक्रीय कहते हैं।

उदाहरण

उदाहरण 1.12 (केंद्रीय बल, देखते ही हल)

किसी केंद्रीय विभव Ep(r)E_p(r) में एक कण, उसके गति-तल में ध्रुवीय निर्देशांकों में:

L=12m(r˙2+r2φ˙2)Ep(r).L = \tfrac12 m(\dot r^2 + r^2\dot\varphi^2) - E_p(r) .

φ\varphi चक्रीय है, अतः pφ=mr2φ˙p_\varphi = mr^2\dot\varphi — कोणीय संवेग — संरक्षित है: केप्लर का क्षेत्रफल-नियम, जिसे वर्ष 1 के खंड ने बल-आघूर्ण के समीकरण से निकाला था, यहाँ कोई भी समीकरण हल किए बिना निकल आता है। शेष त्रिज्य समीकरण mr¨=mrφ˙2Ep(r)m\ddot r = mr\dot\varphi^2 - E_p'(r) है, अर्थात् उसी खंड के प्रभावी विभव Ep(r)+pφ2/2mr2E_p(r) + p_\varphi^2/2mr^2 में एकविमीय गति।

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