Eine explizite Abhängigkeit der Integrale von der Zeit wie im zweiten der aufgeführten #Beispiele ist je nach Quelle erlaubt [2] [5] oder nicht [1] [6] und die Integrale werden auch Bewegungskonstanten genannt [7] oder davon unterschieden. [6] Definitionen [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] In der Literatur finden sich unterschiedlich formulierte Definitionen: (t ist die unabhängige Variable (Zeit), x ∈ V ⊆ ℝⁿ die Lösungsfunktion (Ort) und v die Zeitableitung von x) Ein Integral der Bewegung eines Bewegungstyps ist eine Funktion F(x, v), die auf einer beliebigen Bahn des Bewegungstyps konstant ist und nur von der Bahn als Ganzem und damit allein von den Anfangsbedingungen abhängt. [1] Das Integral der Bewegung ist eine Funktion der Koordinaten, die entlang einer Phasenraum - Trajektorie konstant bleibt. [4] Ein Integral der Bewegung ist für ein gegebenes dynamisches System jede reellwertige, unendlich oft differenzierbare Funktion (∈ C ∞), die längs der Integralkurven des dem System zugrunde liegenden Vektorfelds konstant ist.
1007/978-3-642-88412-2 (englisch, eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche – Originaltitel: The General Problem of the Motion of Coupled Rigid Bodies about a Fixed Point. ). Literatur [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Gottfried Falk: Theoretische Physik auf der Grundlage einer allgemeinen Dynamik. Elementare Punktmechanik. 1. Band. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg 1966, DNB 456597212, S. 18 ff., doi: 10. 1007/978-3-642-94958-6. Paul Stäckel, redigiert von Felix Klein und Conrad Müller: Encyklopädie der Mathematischen Wissenschaften mit Einschluss ihrer Anwendungen. Mechanik. : Akademien der Wissenschaften zu Göttingen, Leipzig, München und Wien. Vierter Band, 1. Teilband, Art. 6. 1: Punktdynamik. B. G. Teubner Verlag, 1908, ISBN 978-3-663-16021-2, S. 462 ff., doi: 10. 1007/978-3-663-16021-2 ( [abgerufen am 24. Januar 2020]).
[3] Ein erstes Integral einer gewöhnlichen Differentialgleichung D(t, x, v) = 0 ist eine (nicht konstante) stetig differenzierbare Funktion F(t, x), die auf einer Lösung x(t) von D = 0 lokal konstant ist. [5] Erste Integrale des zweiten Newtonschen Gesetzes Kraft gleich Masse mal Beschleunigung heißen Gleichungen der Form F(x, v, t) = const. von der Beschaffenheit, dass die Zeitableitung dF/dt vermöge des Newtonschen Gesetzes identisch verschwindet. [2] Allgemeines Die Punktmechanik betrachtet die Bewegung von Massenpunkten, bei denen ein erstes Integral nur vom Ort und der Geschwindigkeit des Punkts abhängt aber entlang einer Bahnkurve unveränderlich ist. Der Wert der Konstanten steht daher mit den Anfangsbedingungen fest, also der Ausgangsposition und der Anfangsgeschwindigkeit. Können für ein derartiges System sechs unabhängige Integrale gefunden werden, so kann aus ihnen der Ort als Funktion der Zeit und der Anfangsbedingungen bestimmt werden, womit die Bahnkurve vollständig bekannt ist.
An dieser Stelle zeigt sich noch einmal ein Charakteristikum der Normalformentheorie: Es werden Aussagen über Elemente des hochdimensionalen Vektorraumes gemacht, wobei vor allem Eigenschaften des im Vergleich zu niedrigdimensionalen in die Argumentation eingehen. Konkret heißt dies bei der Bestimmung von Integralen der Bewegung, daß lediglich die Jordan-Chevalley-Zerlegung einer -Matrix gefunden werden muß, um aus der in Normalform befindlichen Hamilton-Funktion ein Integral der Bewegung zu bestimmen, dessen Grad -Anteile Elemente des -dimensionalen Raumes sind. Eine entsprechende Eigenschaft macht man sich auch bei der Transformation auf Normalform zunutze: Um den Grad, bis zu dem sich die Hamilton-Funktion in Normalform befindet, um eins zu erhöhen, muß man Elemente des hochdimensionalen Vektorraumes manipulieren. Diese Aufgabe wird dadurch vereinfacht, daß die wesentlichen Gleichungen ( 1. 91) und ( 1. 93) Strukturen (von bzw. ) in dem nur -dimensionalen Vektorraum betreffen. Ein zweiter wichtiger Punkt, der an dieser Stelle nicht außer acht gelassen werden darf, ist die Tatsache, daß sowohl als auch lediglich formale Integrale der Bewegung darstellen.
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