Costanti del moto: Lagrangiana
Buongiorno a tutti,
ho un problema di uno scritto di Meccanica Analitica che non capisco molto bene. Il problema è questo:
Data la Lagrangiana
$L(x, y, z, dot x, dot y, dot z ) = 1/2 m( (dotx)^2 + (dot y)^2 + (dot z)^2 ) -V(y^2 + z^2)$
Si dica quali grandezze fisiche sono costanti del moto.
Io ho approcciato il problema nel seguente modo:
$(text{d}/text{dt}) ((delL)/(deldot q)) = ((delL)/(delq))$, ma nel nostro caso abbiamo che $((delL)/(delx)) = 0$. Questo vuol dire che
$(text{d}/text{dt}) ((delL)/(deldot x)) = (text{d}/text{dt}) (mdot x$$) = 0$ e quindi $mdot x$ non dipende dal tempo, ergo è una costante del moto.
Ho un paio di domande:
1) E' giusto fin qui?
2)Finisce qui l' esercizio o c'è dell' altro?
Grazie in anticipo,
P.S sono nuovo qui e non ho ancora imparato bene a scrivere le formule
ho un problema di uno scritto di Meccanica Analitica che non capisco molto bene. Il problema è questo:
Data la Lagrangiana
$L(x, y, z, dot x, dot y, dot z ) = 1/2 m( (dotx)^2 + (dot y)^2 + (dot z)^2 ) -V(y^2 + z^2)$
Si dica quali grandezze fisiche sono costanti del moto.
Io ho approcciato il problema nel seguente modo:
$(text{d}/text{dt}) ((delL)/(deldot q)) = ((delL)/(delq))$, ma nel nostro caso abbiamo che $((delL)/(delx)) = 0$. Questo vuol dire che
$(text{d}/text{dt}) ((delL)/(deldot x)) = (text{d}/text{dt}) (mdot x$$) = 0$ e quindi $mdot x$ non dipende dal tempo, ergo è una costante del moto.
Ho un paio di domande:
1) E' giusto fin qui?
2)Finisce qui l' esercizio o c'è dell' altro?
Grazie in anticipo,
P.S sono nuovo qui e non ho ancora imparato bene a scrivere le formule

Risposte
Ciao adam palindromo
, benvenuto nella fossa dei leoni !
Le formule sono scritte bene, forse con qualche parentesi tonda di troppo, ma imparerai; la $L$ non dipende da $x$ e quindi $mdotx$ è una costante del moto. Cioè , è costante la componente $dotx$ della velocità del punto , visto che $m$ è costante. Non mi pare ci sia dell'altro.


Le formule sono scritte bene, forse con qualche parentesi tonda di troppo, ma imparerai; la $L$ non dipende da $x$ e quindi $mdotx$ è una costante del moto. Cioè , è costante la componente $dotx$ della velocità del punto , visto che $m$ è costante. Non mi pare ci sia dell'altro.
Ah tutto qua?
Mi sembrava strano che l' esercizio si risolvesse così in fretta
Grazie Shackle per la risposta tempestiva

Mi sembrava strano che l' esercizio si risolvesse così in fretta
Grazie Shackle per la risposta tempestiva

Le parentesi tonde "di troppo" le ho inserite io quando ho editato il post per aggiustare il codice MathML.

Oltre alla componente $x$ della quantità di moto si conserva anche l'energia dato che la lagrangiana non dipende esplcitamente dal tempo. Inoltre si conserva anche la componente $x$ del momento angolare (simmetria per rotazioni attorno all'asse $x$)
sapendo che $L_x=yP_z-zP_y$ dimostri che ${L_x,H}=0$.
sapendo che $L_x=yP_z-zP_y$ dimostri che ${L_x,H}=0$.
Ok ma per conservazione dell' energia intendi l' Hamiltoniana? In più mi sapresti dire come hai fatto a determinare che $L_x$ si conserva?
Grazie mille per le precisazioni.
Grazie mille per le precisazioni.

"adammada":
Ok ma per conservazione dell' energia intendi l' Hamiltoniana?
Si
"adammada":
In più mi sapresti dire come hai fatto a determinare che $ L_x $ si conserva?
Ho usato il teorema di Noether. La lagrangiana rimane invariata per rotazioni intorno all'asse $x$ (il potenziale dipende solo da $y^2+z^2$) quindi per il teorema di Noether si conserva la componente $x$ del momento angolare.
Per verificarlo basta calcolare ${L_x,H}$ sapendo che $L_x=yP_z-zP_y$
${L_x,H}=(partialL_x)/(partialx) (partialH)/(partialP_x)-(partialL_x)/(partialP_x) (partialH)/(partialx)+(partialL_x)/(partialy) (partialH)/(partialP_y)-(partialL_x)/(partialP_y) (partialH)/(partialy)+(partialL_x)/(partialz) (partialH)/(partialP_z)-(partialL_x)/(partialP_z) (partialH)/(partialz)$
sostituendo si ha che:
${L_x,H}=0-0+2P_zP_y+2zyV'-2P_yP_z-2yzV'=0$
Ah ok grazie mille. Mi hai tolto proprio ogni dubbio
