第31章 拉格朗日的编译器(5 / 10)

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  江临往后靠到石壁上,闭了闭眼。
  他没有骂牛顿,因为牛顿定律並没有错。
  经典范围內,那三条定律仍然牢固得像废土上的岩层。
  真正的问题是这种语言太底层。
  拿它去解复杂的约束系统,就像拿机器码写作业系统,能写,但人会死。
  江临睁开眼,重新坐直。
  打开电脑,点开理论力学文件夹。
  他先前翻过这个文件夹,但只粗略看过目录。
  在很多物理系培养体系里,理论力学是专业课的第一道门槛,开始用另一种语言重新表述整个经典世界。
  不像普通物理那样亲切,也不像高数那样只是工具。
  理论力学前面是运动学、动力学、刚体运动。
  他往下拖,停在下半册。
  【分析力学】
  第一章开头,没有小方块,没有斜面,没有满屏受力箭头。
  只有一段安静的陈述。
  在牛顿力学中,我们通常以力为核心描述运动。
  但对含有复杂约束的多体系统,显式求出所有约束力往往既困难,也不必要。
  分析力学提供了一种更高层的描述方式:选择合適的广义坐標,从系统的动能、势能和虚功出发,得到运动方程。
  江临的目光停在不必要三个字上。
  我刚才追著那些绳张力,支点反力,摩擦力折腾了半天,你告诉我不必要?
  他继续往下看。
  很多约束力,在理想约束下,对允许的虚位移不做功。
  既然它们不做虚功,就可以不显式出现在方程里。
  也就是说,你不必把每一个支持力,张力,约束反力都算出来。
  只要选对描述系统自由度的广义坐標,把动能t和势能v写出来,再把非保守外力写成广义力,方程会自动生成。
  这不是力消失了。
  力还在那里,风还会推防雨布,绳子还会拉钢筋,支点还会磨损,水桶还会晃。
  但分析力学告诉他,你不必用最笨的方式追著每一个约束力跑。
  你可以先问一个更高层的问题。
  这个系统真正的自由度是什么? ↑返回顶部↑

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