Ecuatiile diferentiale ale miscarii
Daca
asupra unui punct material de masa actioneaza o forta
, aceasta va imprima punctului material, conform legii
a 2-a a dinamicii, acceleratia:
Se poate demonstra ca stiind
raza vectoare si impulsul
la un moment
oarecare de timp
, data fiind forta
care in general este o
functie de
,
si
, se pot determina raza vectoare
si impulsul
punctului material la
momentul
imediat ulterior. Introducem
notatiile
si
. (2.2)
Raza vectoare si impulsul punctului material la momentul vor fi:
(2.3)
(2.4)
Procedeul pote fi continuat din aproape in aproape, iar afirmatia demonstrata este cunoscuta sub numele de principiul determinismului clasic, sau principiul determinismului de tip Laplace.
Sa deducem ecuatiile de miscare ale unui punct material, plecand de la definitiile acceleratiei si vitezei:
(2.5)
Pentru simplificare vom considera o miscare rectilinie. Vom alege un sistem
de referinta cu axa pe directia fortei
Daca si obtinem ecuatia vitezei:
(2.6)
Ecuatia coordonatei se obtine din definitia vitezei :
,
. (2.7)
Eliminand timpul intre ecuatiile (2.6) si (2.7) obtinem ecuatia lui Galilei:
. (2.8)
Prin inlocuirea acceleratiei din legea a doua a
dinamicii se obtine
,
de unde rezulta:
, (2.9)
unde reprezinta lucrul
mecanic efectuat de forta
in timpul deplasarii
corpului de la
la
. Aceasta ultima relatie scrisa sub forma:
(2.10)
constituie teorema energiei cinetice.