Nota: Continuamos con las ecuaciones de movimiento de
Hamilton
La obtención ahora de las ecuaciones de Hamilton es
inmediata: Ecuaciones del movimiento de Hamilton:
Así que tenemos 2n + 1 ecuaciones, n por las
coordenadas q, n por las coordenadas p, mas la
del tiempo. Bien, ya hemos visto qué es y qué se puede hacer con la
función hamiltoniana H. Veamos ahora cómo se obtiene.
Obtención de la hamiltoniana
Paso 1: Obtener la lagrangiana del sistema en las
coordenadas que más nos convenga, es decir, cartesianas,
cilíndricas, esféricas, o cualquier otra coordenada generalizada
que definamos. Lo suyo es aplicar las fórmulas de transformación de
coordenadas para cada caso, pero después de hacer las operaciones
tres o cuatro veces, uno casi recuerda qué forma tienen las
energías cinética y potencial en los distintos sistemas de
coordenadas.
Paso 2: Obtener las cantidades de movimiento conjugadas pi a
partir de la lagrangiana.
Paso 3: Obtener una hamiltoniana usando la función
energía:
. Esto
es una función de
,
p, q y t y por tanto no es todavía "la
amiltoniana",pues falta aún por eliminar la dependencia
de
.
Paso 4: Usamos precisamente las relaciones del paso 2 para
eliminar las velocidades generalizadas
. Se
pueden reconocer ya cuales son las energías potencial y cinética,
con lo que se puede nominar con propiedad a la hamiltoniana así
obtenida H(q,p,t).
Ilustremos esto con el segundo ejemplo del libro de Goldstein, una
partícula cargada en un campo eléctrico, caso visto ya más arriba.
Recordemos que la lagrangiana en coordenadas cartesianas para este
sistema era:
Paso 1. Escribir la lagrangiana.

Paso 2. Obtener p.

Paso 3. Escribir la función energía h.

Paso 4. Sustituir p e identificar las contribuciones
a la hamiltoniana:

Ahora ya se pueden usar esta hamiltoniana y las ecuaciones de
Hamilton para obtener las ecuaciones de movimiento del sistema. Si
se quiere hallar la trayectoria en función del tiempo, simplemente
se resuelven dichas ecuaciones.
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