分析力学更新于 2026-07-12
达朗贝尔原理与第二类拉格朗日方程
从牛顿第二定律引入惯性力,推导达朗贝尔原理和第二类拉格朗日方程。
#达朗贝尔原理#拉格朗日方程#动能
达朗贝尔原理
牛顿第二定律写作
Fi+FNi=miai.
移项后把 −miai 看作惯性力。对任意允许虚位移作虚功,并利用理想约束力虚功为零:
i∑(Fi−miai)⋅δri=0.
动能恒等式
动能
T=21i∑mivi2.
笔记推导使用
∂q˙σ∂vi=∂qσ∂ri,∂qσ∂vi=dtd(∂qσ∂ri).
于是
i∑miai⋅∂qσ∂ri=dtd(∂q˙σ∂T)−∂qσ∂T.
第二类拉格朗日方程
代回达朗贝尔原理,得到
dtd(∂q˙σ∂T)−∂qσ∂T=Qσ.
若主动力有势,Qσ=−∂qσ∂V,令 L=T−V:
dtd(∂q˙σ∂L)−∂qσ∂L=0.
原页对照
第 3 页 · 达朗贝尔原理
第 4 页 · 拉格朗日方程推导
第 5 页 · 方程形式总结