Wie kommt es zu ddt(∂ri∂qj)=∂r˙i∂qjddt(∂ri∂qj)=∂r˙i∂qj\frac{d}{dt}\left(\frac{\partial {r_i}}{ \partial {q_j}}\right) = \frac{\partial {\dot r_i}}{\partial {q_j}} in der Lagrange-Mechanik? [Duplikat]

Das steht im Goldstein's Classical Mechanics Text

(1.50b) D D T ( R ich Q J ) = R ˙ ich Q J = k 2 R ich Q J Q k Q ˙ k + 2 R ich Q J T ,
Wo
(1.46) R ˙ ich = D D T R ich = k R ich Q k Q ˙ k + R ich T .
Aber es scheint mir, dass es einen anderen Begriff gibt R ˙ ich Q J wegen der Produktregel, die ist
k R ich Q k Q ˙ k Q J ,
was meiner Meinung nach gleich ist
R ich Q J Q ˙ J Q J
seit Q J 's sind untereinander unabhängig.

Wie kommt es dann

(1.50b) D D T ( R ich Q J ) = R ˙ ich Q J   ?
Tut
Q ˙ J Q J = 0   ?

Antworten (1)

Im Lagrange-Formalismus werden Position und Geschwindigkeit als unabhängige Variablen betrachtet, so in der Tat Q ˙ J Q J = 0 . Siehe Variationsrechnung – wie ist es sinnvoll, die Position und die Geschwindigkeit unabhängig voneinander zu variieren?

Aber warum ist D D T ( R ich Q J ) = R ˙ ich Q J ? Ist es einfach ein Austausch von Derivaten?
Ja, Sie können diese Derivate tauschen. In Betracht ziehen F ( G ( X , T ) , T ) . Dann F ˙ = F G G ˙ + F T Und F ˙ G = 2 F G 2 G ˙ + 2 F G T = D D T F G , wo wir verwendet haben G ˙ G = 0 .