#physics ## Свободной материальной частицы Лагранжиан свободной материальной частицы может зависеть только от ее скорости, точнее от ее модуля. При этом переход от одной ИСО к другой может приводить только к такому изменению лагранжиана, которое выражается в прибавлении к нему полной производной (см. [[Функционал]]). Этому удовлетворяет $\LARGE L=\text{const}\cdot v^2$ Действительно: ![[Pasted image 20250601211516.png]] Итак: $$\LARGE L_{\text{free}}=\frac{mv^2}{2}$$ ## Системы взаимодействующих частиц Если система состоит из двух НЕ взаимодействующих между собой частей $\LARGE A$ и $\LARGE B$, то их лагранжиан аддитивен: $$\LARGE L=L_A+L_B$$ В частности, для системы невзаимодействующих свободных частиц: $$\LARGE L_{\text{free}}=\sum_i\frac{m_iv_i^2}{2}$$ При наличии взаимодействия: $$\LARGE L=\sum_{i=1}^s\frac{m_iv_i^2}{2}-U(\textbf{r}_1, \textbf{r}_2,...,\textbf{r}_s)$$ Где $\LARGE U$ - потенциальная энергия, а $\LARGE T \equiv \sum_{i=1}^s \frac{m_iv_i^2}{2}$ - кинетическая энергия При использовании обобженных координат кинетическая энергия остается квадратичной формой обобщенных скоростей, но при этом масса становится матрицей, к тому же еще и зависящей от координат: ![[Pasted image 20250601212110.png]] ![[Pasted image 20250601212709.png]] Подставив лагранжиан в [[уравнение Эйлера-Лагранжа]], получаем, что второй закон Ньютона действительно работает. ![[Pasted image 20250601213251.png]] ![[Pasted image 20250601213537.png]]