黃河
[拼音]:Hamidun yuanli
[外文]:Hamilton's principle
經典力學的一個普遍原理。拉格朗日函式(見拉格朗日方程)L對時間dt的積分
稱為哈密頓作用量。原理可敘述為完整、保守系統(見約束)在具有相同時間間隔,從起始到終了位置的一切可能運動和真實運動相比較,真實運動的哈密頓作用量為極值。此原理也可用位形空間中表示點的運動路徑表達:在(q1,q2,…,qN;t)的N +1維位形空間中,表示點通過P1和P2兩定點的真實路徑上的作用量和其沿鄰近可能路徑的作用量比較,真實路徑的作用量為極值。寫成變分式
應用變分法,由上式可匯出拉格朗日方程
所以對於保守系統,哈密頓作用量原理和拉格朗日方程是等價的。
完整的但非保守系統的哈密頓原理式為
由上式可匯出非保守系統的拉格朗日方程
可把哈密頓原理看作力學的基本原理,只要作出這新領域的拉格朗日函式L,就可把它擴充到經典力學以外的新領域。自然界出現的真實運動總使某一作用量取極值,這是W.R.哈密頓得到具有普遍意義的結論。
哈密頓把動力學方程改換成變分原則,這不但可以匯出新系統的新動力學方程,而且提供了求解動力學問題的近似法,例如,瑞利法和里茲法。如今在力學中已廣泛地建立了許多變分原理來求解力學的新問題。