RegistrierenRegistrieren   LoginLogin   FAQFAQ    SuchenSuchen   
Lagrange und eine Masse auf einem Zylinder
 
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Mechanik
Autor Nachricht
Chrono
Gast





Beitrag Chrono Verfasst am: 08. Dez 2018 17:10    Titel: Lagrange und eine Masse auf einem Zylinder Antworten mit Zitat

Meine Frage:
In der Aufgabe habe ich einen Zylinder der dadurch ensteht das man um die Z Achse rotieren lässt. Auf diesem Zylinder ist eine Masse m die sich zwischen , und bewegen kann. Nun sollte ich zuerst die Lagrange Funktion herleiten. Dafür hab ich den Vektor

aufgestellt und abgeleitet um die Kinetische Energie zu erhalten. Die Potentielle Energie sollte ja lediglich die höhe der Masse sein die durch z gegeben ist also komme ich auf:

Nun soll ich eine DGL mit der Energieerhaltung aufstellen die nur noch und enthält.


Meine Ideen:
Ich bin mir nicht sicher ob ich etwas falsch verstehe aber ist die Lagrange Funktion in diesem Fall nicht schon die Energieerhaltung? Also hab ich mit der ersten Aufgabe nicht schon meine DGL aufgestellt? Ich soll außerdem durch zyklizität eliminieren. Soll ich es dann als konstante betrachten? Danke im Vorraus.
Huggy



Anmeldungsdatum: 16.08.2012
Beiträge: 785

Beitrag Huggy Verfasst am: 10. Dez 2018 13:31    Titel: Re: Lagrange und eine Masse auf einem Zylinder Antworten mit Zitat

Auch wenn der Thread vielleicht nicht mehr aktuell ist ein paar Anmerkungen:

Chrono hat Folgendes geschrieben:
Meine Frage:
In der Aufgabe habe ich einen Zylinder der dadurch ensteht das man um die Z Achse rotieren lässt.

Da sehe ich keinen Zylinder. Das ist doch ein Rotationshyperboloid unterhalb der x-y-Ebene oder?

Zitat:
also komme ich auf:

Der Anteil der kinetischen aus der Bewegung in z-Richtung ist nicht korrekt. Es ist doch



Also



Bei der potentiellen Energie in scheint mir das Vorzeichen falsch. Es ist



sollte daher ein negatives Vorzeichen haben.

Zitat:
Nun soll ich eine DGL mit der Energieerhaltung aufstellen die nur noch und enthält.

Meine Ideen:
Ich bin mir nicht sicher ob ich etwas falsch verstehe aber ist die Lagrange Funktion in diesem Fall nicht schon die Energieerhaltung?

Nein! Die Lagrangefunktion ist und das ist nicht die Gesamtenergie. Die ist doch . Die kannst du aber mit den vorigen Ergebnissen nach Fehlerkorrektur leicht angeben.

Zitat:
Ich soll außerdem durch zyklizität eliminieren. Soll ich es dann als konstante betrachten?

Natürlich nicht. Weshalb sollte das konstant sein. Eine zyklische generalisierte Koordinate ist eine generalisierte Koordinate , von der nicht abhängt, sondern nur von . Also ist eine generalisierte Koordinate. Bei einer zyklischen generalisierten Koordinate ist



eine Erhaltungsgröße. Das sollst du für anwenden. Es ergibt sich - große Überraschung - der Drehimpuls um die z-Achse als Erhaltungsgröße. Damit kannst du in der Gesamtenergie eliminieren.
Chrono
Gast





Beitrag Chrono Verfasst am: 10. Dez 2018 13:59    Titel: Antworten mit Zitat

Erstmal danke für die Ausführliche Antwort. Ich wusste um ehrlich zu sein nicht wie man so einen Körper nennt, also sorry. Die Fehler beim in der Lagrange Funktion hab ich korriegiert und die Gesamtenergie ist mir jetzt auch bewusst. Aber ich verstehe gerade noch nicht 100% wieso ich eliminieren kann wenn ich zeige das es der Drehimpuls um die z Achse ist. Könntest du mir das erklären? Vielen Dank!
Huggy



Anmeldungsdatum: 16.08.2012
Beiträge: 785

Beitrag Huggy Verfasst am: 10. Dez 2018 14:20    Titel: Antworten mit Zitat

Es ist also



eine Konstante und das ist der Drehimpuls um die z-Achse. Da schon für die Lagrangefunktion verbraucht ist, habe ich ihn genannt. Damit hat man

Chrono
Gast





Beitrag Chrono Verfasst am: 10. Dez 2018 14:34    Titel: Antworten mit Zitat

Okay habs verstanden. Vielen Dank.
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Mechanik