俺に物理を教えてみろ

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472ドキュソ
まずは「静力学」からだ!
「静」だから、質点は止まってるぜ!
なんで止まってるかっていうと、力が釣り合ってるからだ!

 F+R=0

だ!例えばFは重力、Rは垂直抗力だ!
Rと垂直な方向に質点をδxだけ動かすときの仕事を考えるぜ!

 仕事:(F+R)・δx=0

当たり前やんな。で、いまR・δx=0だから(垂直だから)結局

  F・δx=0

だな。んで F=-∇U(x)なんだからこの式は

  δU=0

になるよな。つまり質点が静止するための条件は、
位置をδx動かしたときの位置エネルギーの変化が0、
ようするに

  「位置エナリーの停留値で質点は安定する」

ってことだ。
                 第1話・完


473ドキュソ:2000/12/13(水) 01:37
第二話 「えなりかずき〜その仮面の裏側〜」

上の話を「動力学」に当てはめてみるんだな。
「動」だから、動いてるんだな。F=mx"に従うんだな。

  F−mx"=0

つまり力と慣性力が釣り合ってるんだな。
これに任意の微小な変位δxをさせたときの仕事を考えるんだな。

  (F-mx”)・δx=0

これも式としては当たり前っぽいんだな。
で、上の例と同じようにこれが何かの「停留値」になってて欲しいんだな。
第一項はF・δxだからさっきと一緒で、−δUなんだな。
第二項は−mx"・δx=−md/dt(x’・δx)+mx'・d/dt(δx)
           =d/dt(−mx’・δx)+mx'・δx'
           =d/dt(−mx’・δx)+δ(m/2(x')^2)
           =d/dt(−mx’・δx)+δT

だな。Tはうんこエナリーだ。
474ドキュソ:2000/12/13(水) 02:03
エピソード3

つまり
    (F-mx”)・δx=0
は、 
    δ(T−U)= d/dt(mx’・δx)

とかけるんだな。右辺がなけりゃ完璧なのにな。
じゃまだからtで積分するんだな。
積分範囲はt_1からt_2だ。

    ∫δ(T−U)dt=mx(t_1)’・δx(t_1)
             −mx(t_2)’・δx(t_2)

そういえば、運動包茎式には境界条件があるよな!
境界条件として時刻t_1、t_2のとき位置が与えられてるとするぜ。
つまり、t_1、t_2のときはδx=0なんだよ!
よって解決。

   δ∫(T−U)dt=0

つまり、

   運動は∫(T−U)dtが「停留値」になるように起こる!

てことだガルル!
ちなみにこの∫(T−U)dtを「作用」って言ったりする。