拉格朗日方程
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拉格朗日方程(汉语拼音:lā gé lǎng rì fāng chéng),(Lagrange equation),对完整系统用广义坐标表示的运动微分方程组,通常指第二类拉格朗日方程。简称拉氏方程。由J.-L.拉格朗日首先导出而得名 。可写为(i=1,2,…,N),式中T为用各广义坐标qi和广义速度qi表示的系统的动能;Qi为对应qi的广义力。方程式的个数等于系统的自由度N。保守系统中存在势函数V(q1,q2,…,qN;t),则广义力,又因V中不含qi,即=0,故完整保守系统的拉格朗日方程为(i=1,2,…,N),式中L=T-V为拉格朗日函数,又称动势,它等于系统的动能与势能之差。上式与变分问题中的欧拉方程形式相同,由此可导出哈密顿原理。若已知系统的动能和作用于该系统的广义力,或已知系统的拉格朗日函数,则可从拉氏方程解出广义坐标作为时间的函数即系统的运动规律。拉氏方程采用广义坐标,对有约束的系统,其广义坐标一定比直角坐标个数少,从而拉氏方程的数目比牛顿方程少,方程总阶数也较低,易于求解。由于拉氏方程中不包含约束力,并可根据约束条件适当选择广义坐标,因而可简化求解质点系动力学的问题,约束力可在拉氏方程解出后再用牛顿方程求出。