非定常系統

在經典力學裏,假若一個系統的任何約束是非定常約束,則定義此系統為非定常系統。非定常約束的方程式顯性地含時間。假若約束方程式不顯性地含時間,則稱此約束為定常約束。

實例1:單擺
如右圖所示,單擺是由一個擺錘與一條繩子組成的簡單機械;繩子的上端固定,下端繫著擺錘。由於這繩子是無法伸縮的,繩子的長度是常數。所以,這系統是定常系統;它遵守定常約束
: \sqrt{x^2+y^2} - L=0;

其中,(x,\ y)是擺錘的位置,L是擺長。

實例2:受驅擺
參考右圖,假設一個單擺的繩子上端受到簡諧運動的驅動:
:x_t=x_0\cos\omega t;
這裏,x_0是振幅,\omega是角頻率,t是時間。

由於無法伸縮繩子的長度是常數,擺錘與繩子上端的直線距離保持不變。但是,因為單擺的繩子上端受到簡諧運動的驅動,這個受驅擺系統是非定常系統;它遵守非定常約束
: \sqrt{(x - x_0\cos\omega t)^2+y^2} - L=0。

參閱
*擺
*拉格朗日力學
*完整系統
*定常系統
*單演系統
*保守系統

參考文獻

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