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理论力学笔记-第一弹 :: 星渊小站 #16

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为什么要有理论力学 # 在理论力学/分析力学诞生之前,牛顿大神就告诉我们,在经典的环境中,使用牛顿三定律,可以解决所有力学问题,事实证明,排除高速和微观环境,在经典力学环境中,三定律堪称伟大,它易于理解和接受,并且容易进行,但是,牛顿的力学体系在处理某些问题时,十分的麻烦,比如约束较多的问题中,使用牛顿力学进行受力分析宛如在node里写回调函数,这时就有人想,能不能通过解析的方式,来描述运动问题呢? 1743年,法国物理学家达朗贝尔发表《论动力学》,创造性的提出了达朗贝尔原理,使用巧妙的方法,化解了矢量力学中约束的问题,为力学提供了一条新的解决问题的途径 1788年,法国物理学家拉格朗日出版《分析力学》一书,引出广义位移从而得到了拉格朗日方程,他用数学分析代替了受力分析,从此拉格朗日力学诞生,分析力学/理论力学正式走上历史舞台 1834年,美国物理学家哈密顿相继发表《论动力学中的一个普遍方法》,《论动力学中的一个普遍方法》,随后又得到哈密顿正则方程和哈密顿原理,使分析力学发展到一个新的高度。 广义坐标 # 在日常生活中,我们经常会使用坐标系来衡量一个物体的位置,但在某些情况中,比如一个球面,我们倘若用$(x,y,z)$来标记这个物体的位置,这三个坐标并不相互独立,即有$x^2+y^2+z^2=r^2$这个限制,不独立的坐标对于力学的分析是有一定阻碍的,但倘若用$(\theta,\varphi)$来衡量,这两个坐标相互独立,更易于分析,通常我们把能用一组相互独立确定一个物体的位置的坐标,称作广义坐标 I hear and I forget 盖耳听为虚 I see and I remember 眼见为实 I do and I understand 行为之悟,悟而思,思而后得道者也 ——Confucius

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