Page 15 - Kalkulus Variasi
P. 15

Misalkan jumlah koordinat umum yang terdefinisi dalam Lagrangian terkait

                        lebih dari satu sehingga    ≡   (   ,    , … ,    ,     ,   ̇ , … ,   ̇ ,   ), maka berlaku untuk
                                                                     ̇
                                                                        2
                                                                                
                                                          2
                                                       1
                                                                     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
                                       2
                                =      −                                                            (38)
                                               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
                                                          ̇
                             sehingga diperoleh −     −      = 0 atau
                                                           ̈
                                  =                                                                 (39)
                                 ̈
                             yang  tidak  lain  merupakan  persamaan  gerak  Newton  bagi  sistem  partikel


                        dengan pegas.
















                                      Gambar 4. Massa bergerak dalam lintasan melingkar
   10   11   12   13   14   15   16