Σφαίρα σε ράγες: Η συνάρτηση Lagrange. Ν. Παναγιωτίδης

Σχετικά έγγραφα
Σφαίρα σε ράγες: Η συνάρτηση Lagrange. Ν. Παναγιωτίδης

Ένα εκκρεμές σε επιταχυνόμενο αμαξίδιο

2 Η ΠΡΟΟΔΟΣ. Ενδεικτικές λύσεις κάποιων προβλημάτων. Τα νούμερα στις ασκήσεις είναι ΤΥΧΑΙΑ και ΟΧΙ αυτά της εξέταση

ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

1.5 ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ ΓΙΝΟΜΕΝΟ ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΩΝ

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΚΑΙ ΡΟΠΕΣ

Τα θέματα συνεχίζονται στην πίσω σελίδα

ΑΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ/ ΣΤΕΦ 3/2/2016 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ο ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΑ

Πολλαπλασιασμός αριθμού με διάνυσμα

Η Επιτάχυνση. η τα- χύτητά του ( Σχήμα 1 ). Από τον ορισμό της ταχύτητας θα ισχύει (3)

Μηχανική του στερεού σώματος

ΑΣΚΗΣΗ 5.1 Το διάνυσμα θέσης ενός σώματος μάζας m=0,5kgr δίνεται από τη σχέση: 3 j οπότε το μέτρο της ταχύτητας θα είναι:

Επαναληπτική άσκηση: Περιστροφή Κρούση - Κύλιση με ολίσθηση

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΙ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ. Ημερομηνία: Πέμπτη 12 Απριλίου 2018 Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

κατά την οποία το μέτρο της ταχύτητας του κέντρου μάζας του τροχού είναι ίσο με

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΙ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΘΕΤΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

I. ΜΙΓΑΔΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ. math-gr

Κεφάλαιο 2: Διανυσματικός λογισμός συστήματα αναφοράς

ΑΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ/ ΣΤΕΦ 3//7/2013 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΡΑΠΤΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΑ ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΜΟΣ ΑΡΙΘΜΟΥ ΜΕ ΔΙΑΝΥΣΜΑ. ΘΕΜΑ 2ο

Τα σώματα τα έχουμε αντιμετωπίσει μέχρι τώρα σαν υλικά σημεία. Το υλικό σημείο δεν έχει διαστάσεις. Έχει μόνο μάζα.

ΑΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ/ ΣΤΕΦ 15/10/2012 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΡΑΠΤΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

Πολλαπλασιαστές Lagrange Δυνάμεις δεσμών

Θεωρητική μηχανική ΙΙ

ΕΝΟΤΗΤΑ 1: ΚΙΝΗΣΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β

Θεωρητική μηχανική ΙΙ

Ενδεικτική λύση 3 ου θέματος

Κεφάλαιο 10 Περιστροφική Κίνηση. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ

ΦΥΣΙΚΗ Β Λ ΠΡΟΕΤ. Γ Λ

Λύσεις των θεμάτων του Διαγωνίσματος Μηχανικης ΙΙ (29/8/2001) (3), (4), όπου, (5),, (6), (9), όπου,

Μαθηµατικά Β Λυκείου Θετικής - τεχνολογικής κατεύθυνσης. Διανύσματα ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ 8. Εσωτερικό γινόµενο διανυσµάτων. Ασκήσεις προς λύση 1-50

ΕΝΝΟΙΑ ΤΟΥ ΜΙΓΑΔΙΚΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ ΠΡΑΞΕΙΣ ΣΤΟ ΣΥΝΟΛΟ ΤΩΝ ΜΙΓΑΔΙΚΩΝ

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ 2013

ΤΡΑΠΕΖΑ ΘΕΜΑΤΩΝ ΤΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΤΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

Διαγώνισμα: Μηχανική Στερεού Σώματος

ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΒΟΛΗ ΘΕΩΡΙΑ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 05/01/2016 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

E = 1 2 k. V (x) = Kx e αx, dv dx = K (1 αx) e αx, dv dx = 0 (1 αx) = 0 x = 1 α,

ΚΥΛΙΣΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΚΑΤΑ ΜΗΚΟΣ ΠΛΑΓΙΟΥ ΕΠΙΠΕΔΟΥ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 05/01/2016 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

Δυναμική Μηχανών I. Διάλεξη 3. Χειμερινό Εξάμηνο 2013 Τμήμα Μηχανολόγων Μηχ., ΕΜΠ

8. Σύνθεση και ανάλυση δυνάμεων

Μηχανική Στερεού Ασκήσεις Εμπέδωσης

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 4 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Πρόβλημα 4.9.

Μπερδέματα πάνω στην κεντρομόλο και επιτρόχια επιτάχυνση.

( ) ) V(x, y, z) Παραδείγματα. dt + "z ˆk + z d ˆk. v 2 =!x 2 +!y 2 +!z 2. F =! "p. T = 1 2 m (!x2 +!y 2 +!z 2

Διαγώνισμα Γ Λυκείου Θετικού προσανατολισμού. Διαγώνισμα Μηχανική Στερεού Σώματος. Σάββατο 24 Φεβρουαρίου Θέμα 1ο

ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ( α μέρος )

Κεφάλαιο 1: Κινηματική των Ταλαντώσεων

. Μονάδες 3 β) Τα διανύσματα και. τότε x1x2 y1y2. είναι κάθετα αν και μόνο αν 0 Μονάδες 3 γ) Το διάνυσμα,

Ερωτήσεις. 2. Η ροπή αδράνειας μιας σφαίρας μάζας Μ και ακτίνας R ως προς άξονα που διέρχεται

ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

8. ΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ. Φυσική ΙΙ Δ. Κουζούδης. Πρόβλημα 8.6.

γ /ω=0.2 γ /ω=1 γ /ω= (ω /g) v. (ω 2 /g)(x-l 0 ) ωt. 2m.

πάχος 0 πλάτος 2a μήκος

Μηχανικό Στερεό. Μια εργασία για την Επανάληψη

1.1.1 Εσωτερικό και Εξωτερικό Γινόμενο Διανυσμάτων

Τράπεζα Θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας-Μαθηματικά Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Β Λ Υ Κ Ε Ι Ο Υ

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

α. 2 β. 4 γ. δ. 4 2 Μονάδες 5

Φυσική Θετικών Σπουδών Γ τάξη Ενιαίου Λυκείου 2 0 Κεφάλαιο

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 2019

Μονάδες 5,5 γ) Αν τα διανύσματα a, είναι μη μηδενικά και θ είναι η γωνία των a. λ 0. Για ποια από τις παρακάτω τιμές του λ τα διανύσματα a.

ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ. Α5. α. Λάθος β. Λάθος γ. Σωστό δ. Λάθος ε. Σωστό

1,y 1) είναι η C : xx yy 0.

Το σύστημα των μη αλληλεπιδραστικών ροών και η σημασία του στην ερμηνεία των ιδιοτήτων των ιδανικών αερίων.

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ B ΛΥΚΕΙΟΥ

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ» 5 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΜΑΡΤΙΟΣ 2017: ΘΕΜΑΤΑ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο : ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 1: ΚΙΝΗΣΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ [Υποκεφάλαιο 4.2 Οι κινήσεις των στερεών σωμάτων του σχολικού βιβλίου]

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Προβλήματα Ισορροπίας Δυνάμεων. Μεθοδολογία ασκήσεων

m αντίστοιχα, εκτελούν Α.Α.Τ. και έχουν την

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΙ Σεπτέµβριος 2001 ΘΕΜΑ 1 Ένα φυσικό σύστηµα, ενός βαθµού ελευθερίας, περιγράφεται από την ακόλουθη συνάρτηση

1.4 ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΕΣ ΣΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ

1.2 Συντεταγμένες στο Επίπεδο

ΣΕΙΡΑ: 3 Κύματα: αρμονικό έως στάσιμο, Στερεό: κινηματική έως διατήρηση στροφορμής

ΦΥΣΙΚΗ Β'Λ προετ. Γ'Λ

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π Β Λ-Γ Λ ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΡΑΒΟΚΥΡΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ ΤΖΑΓΚΑΡΑΚΗΣ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΦΥΕ 14 5η ΕΡΓΑΣΙΑ Παράδοση ( Οι ασκήσεις είναι βαθμολογικά ισοδύναμες) Άσκηση 1 : Aσκηση 2 :

Προτεινόμενο διαγώνισμα Φυσικής Α Λυκείου

ΔΕΙΓΜΑ ΠΡΙΝ ΤΙΣ ΔΙΟΡΘΩΣΕΙΣ - ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΙΤΙΚΗ

Συστήματα συντεταγμένων

ΕΝΟΤΗΤΑ 5: ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΕΡΓΟ ΔΥΝΑΜΗΣ ΣΤΗ ΣΤΡΟΦΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β

ΘΕΩΡΙΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

ΣΥΝΤΗΡΗΤΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ» 5 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2017: ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ


ΕΛΕΥΘΕΡΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΠΟΛΥΒΑΘΜΙΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 73

Transcript:

Σφαίρα σε ράγες: Η συνάρτηση Lagrange Ν. Παναγιωτίδης Έστω σύστημα δυο συγκλινόντων ραγών σε σχήμα Χ που πάνω τους κυλίεται σφαίρα ακτίνας. Θεωρούμε σύστημα συντεταγμένων με οριζόντιους τους άξονες και. Το επίπεδο των ραγών θεωρείται κάθετο στο επίπεδο. Επίσης οι ράγες θεωρούνται συμμετρικές ως προς το επίπεδο και η τομή τους είναι στην αρχή Ο. Έστω η απόσταση του σημείου επαφής της σφαίρας σε μια ράγα από την αρχή. Οι αρχικοί μας στόχοι είναι να υπολογίσουμε το διάνυσμα θέσης του κέντρου της σφαίρας και τη μέγιστη τιμή του ώστε η σφαίρα να είναι σε επαφή με τις ράγες. Στη συνέχεια θα υπολογίσουμε την μεταφορική και περιστροφική ενέργεια, την δυναμική ενέργεια και τελικά την συνάρτηση Lagrange. Έστω το μοναδιαίο διάνυσμα στην κατεύθυνση του. Το είναι μοναδιαίο διάνυσμα και ανήκει στο επίπεδο, επομένως μπορεί να γραφεί στη μορφή: (1) για κάποια τιμή του πραγματικού. Ο προσδιορισμός του προσδιορισμό του. ανάγεται, επομένως, στον Έστω το μοναδιαίο στην κατεύθυνση της μιας ράγας. Το έχει τη μορφή: (2) όπου οι συντελεστές,,, τα κατευθύνοντα συνημίτονα του, ικανοποιούν τη σχέση: Έστω η γωνία μεταξύ του και του. Από τη γεωμετρία του σχήματος (φανταστείτε το) ισχύει: (3) Αλλά επίσης ισχύει: (4) Αντικαθιστώντας στην (4) τις (1) και (2): 1

(5) Έστω ο αριθμός για τον οποίο ισχύει: (6) και (7) Ας γράψουμε την (5) στη μορφή: (8) ή, χρησιμοποιώντας μια γνωστή τριγωνομετρική ταυτότητα: (9) Ισχύει επίσης η ταυτότητα: (10) Αντικαθιστώντας τις (3) και (9) στην (10): (11) Και, λύνοντας την (11) ως προς : (12) όπου: 2

(13) Επειδή και είναι οι συνιστώσες του στους άξονες και, η είναι, απλά, η πολική γωνία του. Αλλά: (14) Έχοντας προσδιορίσει το από τις (12) και (13), το προσδιορίζεται από την (1). Το προσδιορίζεται από τη σχέση: (15) Έχουμε, επομένως, προσδιορίσει το. Η (12) μπορεί να απλοποιηθεί δεδομένου ότι τα,, είναι τα κατευθύνοντα συνημίτονα της μιας ράγας (τα κατευθύνοντα συνημίτονα της άλλης ράγας είναι,, ). Το είναι το συνημίτονο της γωνίας μεταξύ της ράγας και του άξονα, δηλ το αζιμούθιο του : (16) Επομένως: (17) και η (12) γίνεται: (18) Η απόλυτη τιμή του ορίσματος πρέπει να είναι, επομένως: (19) Υψώνοντας στο τετράγωνο: 3

καταλήγουμε στη σχέση: (20) Αν η (20) δεν ισχύει, η σφαίρα «θα πέσει» από τις ράγες. Σύμφωνα με τον ορισμό της ταχύτητας: (21) Επειδή εύκολα καταλήγουμε στη σχέση: (22) Ορίζοντας ένα νέο μοναδιαίο διάνυσμα, το, που είναι κάθετο στο, από τη σχέση: (23) εύκολα καταλήγουμε στη σχέση: (24) Η (21) τώρα γίνεται: (25) Η προσδιορίζεται από την (18) ως: (26) και η (25) γίνεται: 4

(27) Αφού τα διανύσματα και είναι κάθετα, η είναι ίση με το άθροισμα των τετραγώνων των συντελεστών τους, δηλαδή: (28) Επομένως η μεταφορική κινητική ενέργεια της σφαίρας είναι: (29) Η δυναμική ενέργεια της σφαίρας είναι: Αλλά: (30) Άρα και η γίνεται: (31) Τώρα είναι η ώρα να υπολογίσουμε την περιστροφική κινητική ενέργεια. Καθώς η σφαίρα κυλίεται χωρίς ολίσθηση πάνω στις ράγες, τα σημεία επαφής της με τις ράγες έχουν μηδενική ταχύτητα. Η ταχύτητα αυτή προκύπτει σαν άθροισμα της μεταφορικής ταχύτητας της σφαίρας και της περιστροφικής ταχύτητας που αλλάζει από σημείο προς σημείο. Έστω το διάνυσμα θέσης ως προς το κέντρο της σφαίρας ενός σημείου της επιφανείας της και το διάνυσμα της γωνιακής ταχύτητας της σφαίρας. Η γραμμική ταχύτητα του σημείου είναι: (32) Έστω και τα μοναδιαία διανύσματα της μιας και της άλλης ράγας. Επειδή τα σημεία επαφής της σφαίρας με τις ράγες απέχουν από την αρχή αμφότερα, τα δύο διανύσματα 5

που συνδέουν το κέντρο της σφαίρας με τις δυο επαφές είναι τα και. Αν η μεταφορική ταχύτητα της σφαίρας, οι ταχύτητες των σημείων επαφής είναι και αντίστοιχα. Αυτές πρέπει να είναι μηδέν, επομένως: (33) (34) Ας ορίσουμε ένα νέο διάνυσμα: (35) και ας πάρουμε το ημιάθροισμα των (33) και (34): (36) Τα διανύσματα, και ανήκουν στο επίπεδο. Ας πάρουμε τώρα την διαφορά των (33) και (34): (37) Αφού το έχει την κατεύθυνση του άξονα, η (37) μας οδηγεί στο συμπέρασμα ότι η είναι κι αυτή στον άξονα. Άρα και η (36) τώρα γράφεται: (38) απ την οποία προκύπτει: (39) ο όρος γράφεται: (40) Το διπλό ανυσματικό γινόμενο αναλύεται ως εξής: 6

(41) αφού τα διανύσματα και είναι κάθετα. Από τις (40) και (41) έχουμε: Επομένως η (39) γίνεται: (42) Αν είναι η γωνία ανάμεσα στις ράγες, εύκολα βρίσκουμε ότι και η (42) γίνεται: (43) Επίσης, όπως πολύ εύκολα επιβεβαιώνεται αν κοιτάξουμε τις σχέσεις του Μέρους Ι, (44) και η (43) γίνεται: (45) στην οποία μπορούμε να αντικαταστήσουμε το με και το με σύμφωνα με την (18): που με μερικές απλοποιήσεις γίνεται: ή, χρησιμοποιώντας μια τριγωνομετρική ταυτότητα: 7

και, αν επιλύσουμε ως προς : (46) Ή, αντικαθιστώντας το από την (28): (47) Μπορούμε τώρα να αντικαταστήσουμε την (47) στην έκφραση για την περιστροφική κινητική ενέργεια: (48) Προσθέτοντας στην την μεταφορική κινητική ενέργεια (Εξ. (29)) και αφαιρώντας την δυναμική ενέργεια (Εξ. (31)), προκύπτει η Lagrangian σαν συνάρτηση της γενικευμένης συντεταγμένης και της γενικευμένης ταχύτητας : Από την οποία προκύπτει η ΔΕ Euler-Lagrange. 8