Die Zylinderoberfläche wird durch
beschrieben. Wahl der generalisierten Koordinaten:
Zwangsbedingung:
D.h.
und
sind für die Beschreibung ausreichend. Umschreibung der kartesischen Koordinaten:
Kinetische Energie:
Für die Bewegungsgleichung
benötigt man nicht die generalisierte Kraft
:
:
Bewegungsgleichungen:
:
:
mit |
|
Lösung der inhomogenen Differentialgleichung:
Die Lösungen für
und
beschreiben die Überlagerung einer gleichförmigen Kreisbewegung
in der x-y-Ebene (
) durch eine harmonische Schwingung in z-Richtung.
Einsetzen in die Anfangsbedingungen liefert:
H.J. Lüdde, M. Keim