Каноническая пуассонова структура на T*SE(3) и гамильтонова механика твердого тела. Динамика магнитного диполя во внешнем поле

Abstract

Рассматривается каноническая пуассонова структура на кокасательном расслоении T*SE(3) как основа для гамильтоновой механики твердого тела. Вычислены скобки Пуассона для базовых динамических переменных в различных представлениях. Предлагается “смешанное” представление, в котором поступательные степени свободы описываются в инерциальной системе отсчета, а вращательные — в системе отсчета, связанной с телом. Выведены уравнения движения для магнитного диполя во внешнем поле.

Розглядається канонiчна пуассонова структура на кодотичному розшаруваннi T*SE(3) як основа для гамiльтонової механiки твердого тiла. Знайдено дужки Пуассона для базових динамiчних змiнних у рiзних зображеннях. Пропонується “змiшане” зображення, в якому поступальнi ступенi свободи описуються в iнерцiальнiй системi вiдлiку, а обертальнi — в системi вiдлiку, що пов’язана з тiлом. Виведено рiвняння руху для магнiтного диполя в зовнiшньому полi.

We consider a canonical Poisson structure on the cotangent bundle T*SE(3) as a basis for the Hamiltonian mechanics of solids. The Poisson brackets for base dynamic variables are calculated in the different representations. We propose a “mixed” representation so that the forward and rotatory degrees of freedom are described in an inertial reference frame and in the body frame, respectively. The equation of motion is obtained for a magnetic dipole in the external field.