Page 15 - Buku Kalkulus Variasi
P. 15

     =   (  )                                                          (35)
                                 ̈
                             Dalam kasus khusus ini, fungsi   (  ) mewakili gaya konservatif, sedangkan


                          (  ) dinamakan sebagai fungsi potensial.

                             Kembali pada persamaan umum (32), untuk sistem  yang  melibatkan gaya


                        yang bersifat konservatif, hukum kedua Newton dapat dituliskan sebagai:

                                   −      ( ) =   (  ,   ,   )                                      (36)
                                          
                                                  ̇
                                              ̇
                                                         
                             Dengan     =     −   ( )  merupakan  gaya  umum  non-konsevatif  yang
                                                           ̇
                        terkait.


                             Misalkan jumlah koordinat umum yang terdefinisi dalam Lagrangian terkait

                        lebih dari satu sehingga    ≡   (   ,    , … ,    ,     ,   ̇ , … ,   ̇ ,   ), maka berlaku untuk
                                                                     ̇
                                                                     1
                                                                        2
                                                                                
                                                                   
                                                          2
                                                       1
                        masing-masing koordinat     ,     :
                                                     ̇
                                            
                                 −   (   ) = 0                                                      (37)
                                        ̇
                                                   
                             Sebagai  contoh  pertama,  tinjau  sistem  sederhana  yang  terdiri  atas  sebuah
                                                                      1
                                                                          2
                        partikel bermassa m dengan energi kinetik    =      , yang berada pada pengaruh
                                                                          ̇
                                                                      2
                                                                                   1
                                                                                        2
                        gaya  pegas  dengan  fungsi  potensial  diberikan  oleh     =      .  Jelas  bahwa
                                                                                   2
                        Lagrangian terkait diberikan oleh:

                                  1
                                           1
                                =      −                                                            (38)
                                               2
                                       2
                                      ̇
                                  2        2
                             Substitusikan  persamaan  (38)  ke  dalam  persamaan  Euler-Lagrange  (31)
                        dengan koordinat umum    =    dan    =     ̇
                                                           ̇
                                           
                                −    ( ) = 0
                                             ̇

                               1   2 1  2         1  2 1  2
                                   ̇
                                                     ̇
                               (      −      )        (      −      )
                               2     2    −    (  2    2    ) = 0
                                                          ̇
   10   11   12   13   14   15   16   17