Лагранжиан в гамильтониан

У меня возникли проблемы с заданием, где я должен указать гамильтониан из кинетической энергии Т и потенциальная энергия U . Вот они:

Т ( Икс ˙ , у ˙ ) "=" 2 м Икс ˙ 2 + 1 2 м у ˙ 2 м Икс ˙ у ˙
и
U ( Икс , у ) "=" м г у + 1 2 к ( у л 0 ) 2 + U 0 ,
где м , г , к , л 0 и U 0 являются константами.

Теперь мне нужно вывести обобщенные импульсы п Икс и п у , что я делаю с уравнением:

п Икс "=" Т Икс ˙
и
п у "=" Т у ˙ ,
и я использую только Т поскольку потенциал U не зависит от обобщенных координат.

Это довольно просто, и я заканчиваю Икс ˙ и у ˙ определяется импульсами как:

Икс ˙ "=" п Икс + п у 4 м
и
у ˙ "=" п Икс + п у м
Теперь гамильтониан получить несложно, так как мне нужно только вставить его в уравнение для кинетической энергии. Но, согласно решению, я должен показать, что гамильтониан определяется выражением:
ЧАС ( Икс , у , п Икс , п у ) "=" 1 6 м ( п Икс 2 + 2 п Икс п у + 4 п у 2 ) + U
Но если я сделаю то, что сказал выше, я вместо этого получу:
ЧАС ( Икс , у , п Икс , п у ) "=" 3 8 м ( п Икс 2 + 2 п Икс п у + п у 2 ) + U
И я действительно не могу понять, где я делаю это неправильно. Мой путь не правильный? Выражение Икс ˙ и у ˙ относительно импульсов, а затем просто вставить его в кинетическую энергию?

Не думайте, что решение неправильное, но вы никогда не знаете. Так что да, мне нужна помощь, чтобы двигаться :)

Я думаю, что скорости, зависящие от импульса, неверны вашими расчетами. Кроме того, гамильтониан является функцией координаты и импульса, а не координаты и ее производной.
Ах, да, опечатка в гамильтониане. Но почему м Икс ˙ п Икс ? Разве это не определение импульса?
Вы определили импульс п Икс "=" Т / Икс ˙ , нет?
Хммм, я вижу, что это не имеет особого смысла, нет :/ Но это, кажется, затрудняет избавление от Икс ˙ и у ˙ , или я что-то пропустил?
Я не пробовал, но думаю, что немного алгебры поможет.
Думаю, теперь я понял. Огромное спасибо за помощь.

Ответы (1)

Что ж, тебе лучше проверить свой "довольно простой" расчет еще раз, т.к.

Икс ˙ п Икс + п у 4 м
и
у ˙ п Икс + п у м .