Угловая скорость в центральном силовом поле

Для движения в центральном силовом поле рассмотрим вращающуюся систему отсчета, которая характеризуется углами Эйлера α , β , γ связанный с поворотом системы декартовых координат, необходимой для выравнивания г оси лабораторной системы координат к угловому моменту частицы л и у ось лабораторной рамы с р вектор, определяющий мгновенное положение частицы относительно центра силы.

γ ˙ "=" л м р 2
и α , β постоянны.

Скорость частицы (в сферической системе координат в лабораторной системе; я имею в виду Икс "=" р грех θ потому что ф и так далее) есть

в   "="   в р е р + в θ е θ + в ф е ф "="   р ˙ е р + р θ ˙ е θ + р грех θ ф ˙ е ф .
в р "=" 2 м ( Е л 2 2 м р 2 ) ,
где Е энергия частицы, м это масса и л "=" | л | . я хочу выразить в θ и в ф в терминах переменных вращающейся системы отсчета.

я нашел это

Икс "=" р ( потому что α потому что β грех γ + грех α потому что γ ) ,
у "=" р ( грех α потому что β грех γ + потому что α потому что γ ) ,
г "=" р грех β грех γ .
Далее я заменяю его на
θ "=" арктический Икс 2 + у 2 г ,
и
ф "=" арктический у Икс
и возьмем производную по т . Наконец, выражая грех θ с точки зрения новых переменных
грех 2 θ "=" Икс 2 + у 2 р 2 "=" потому что 2 β грех 2 γ + потому что 2 γ
я получил
в θ   "="   р грех β потому что γ потому что 2 β грех 2 γ + потому что 2 γ γ ˙
и
в ф   "="   ± р потому что β потому что 2 β грех 2 γ + с о с 2 γ γ ˙ ,
( ± из-за грех θ ).

Мой вопрос: не должно ли быть

в θ 2 + в ф 2   "="   р γ ˙ ?

Ответы (1)

Вам нужно будет использовать следующее:

потому что 2 β + грех 2 β потому что 2 γ "=" потому что 2 β + ( 1 потому что 2 β ) ( 1 грех 2 γ )
"=" потому что 2 β + 1 потому что 2 β грех 2 γ + потому что 2 β грех 2 γ
"=" потому что 2 γ + потому что 2 β грех 2 γ
Поэтому у нас есть
в θ 2 + в ф 2 "=" р γ ˙