- 图3:牛顿手写的捷线问题解决方案。
牛顿手写解的翻译是:
从给定点A出发,画一条平行于水平面的无界直线APCZ,在这条直线上描述任意摆线AQP,在Q点上与直线AB相交(并在必要时延伸),然后另一个摆线ADC的底和高[as AC: AP]应分别为前一个的底和高AB到AQ。这条最近的摆线将穿过B点,成为一条曲线,在这条曲线上,一个重物在自身重量的作用下,最迅速地从A点到达B点。
要了解牛顿对上述解的详细过程,请私信我。
最速落径曲线最速落径曲线是一条位于二维平面上的曲线,有一个初始点A和一个终点B,仅受重力作用的一个质点从A点到B点时间最短的路径。
求曲线的问题有以下假设:
- 曲线上没有摩擦
- 质点开始时是静止的
- 引力场是常数是g
- 图4:A和B之间的一条可能路径Γ
假设解是函数y=y(x),为了方便起见,我们选择初始点A =(0,0)。最后一个点定义为B = (a, b)。由于质点最初处于静止状态,由能量守恒将得到:
- 式1:能量守恒
然后我们把dt写成:
- 式2:用x和y表示的无穷小区间dt。
质点从A =(0,0)到B = (a, b)的总时间则为: