Ik moet meer te weten komen over "lagrangian and hamiltonian formalism" voor een engelse GRE-physics toets. Weet iemand er meer over, waar je het eigelijk voor gebruikt, en wat het inoud?
Lagrange formalisme en Hamilton formalisme zijn wiskundige methoden, die gebruikt worden om bepaalde problemen eenvoudiger uit te kunnen rekenen. Wordt waarschijnlijk het meest gebruikt in de mechanica. De Lagrangiaan is daar het verschil van kinetische en potentiele energie. De Hamiltoniaan is de som van kinetische en potentiele energie.
Toepassingen zijn onder meer
- betere benaderingsmethoden: veel vergelijkingen zijn te ingewikkeld om direct op te lossen dus laat men termen weg. Benadering van de Lagrangiaan of Hamiltoniaan leveren betere benaderingen op dan benaderingen van de de wetten van Newton. B.v voor sommige watergolven
- Eenvoudiger coordinatentranformaties (Voor de berekeningen van sommige deeltjesbanen gebruik je kromlijnige coordinaten
- Behoudswetten (m.b.v. het principe van Noether)
Zo heeft prof Broer (inmiddels overleden) van de TUE in 1975 aangetoond, dat voor elektrische impulsdichtheid ExM in plaats van PxB gebruikt moet worden
*Een belangrijke beperking in de jaren 80 was (ik weet niet of dat nog zo is) dat Hamilton en Lagrangeformalisme niet gebruikt kunnen worden bij problemen waar wrijving belangrijk is
Je rekent aan Hamiltonianen en Lagrangianen met behulp van variatierekening aan functionalen. Een functionaal is een ding waar je een functie instop en je een getal uitkrijgt. Zoals wanneer je in een functie een getal stopt een een getal terugkrijgt. Bijvoorbeeld Je hebt een stuk touw aan begin en einde vastgemaakten twee spijkers op verschillende hoogte. Het touw kan dan in een bepaalde vorm (volgens een bepaalde functie) gaan hangen b.v. een parabool of een stuk cirkelboog. Het stuk touw neemt onder invloed van de zwaartekracht echter in feite de vorm aan waarin zijn potentiele energie (de Hamiltoniaan) minimaal is. Dit bereken je mbv Variatierekening. Dit is een soort differentaalrekening maar dan niet voor functies maar voor functionalen