Πόσος αριθμός βαθμών ελευθερίας για ένα σωματίδιο που κινείται ONA δεδομένης καμπύλης χώρου;
Εδώ είναι γιατί:
* Καμπύλη χώρου: Μια καμπύλη χώρου είναι μια μονοδιάστατη διαδρομή σε τρισδιάστατο χώρο. Είναι σαν ένας δρόμος που μπορείτε να ταξιδέψετε μόνο, χωρίς ελευθερία να πάτε εκτός δρόμου.
* βαθμοί ελευθερίας: Οι βαθμοί ελευθερίας αναφέρονται στον αριθμό των ανεξάρτητων μεταβλητών που απαιτούνται για την πλήρη περιγραφή της κατάστασης ενός συστήματος. Για ένα σωματίδιο, αυτές οι μεταβλητές είναι συνήθως η θέση και η ταχύτητά του.
* Περιορισμένη κίνηση: Δεδομένου ότι το σωματίδιο περιορίζεται στην καμπύλη, η θέση του καθορίζεται εξ ολοκλήρου από μία μόνο παράμετρο (όπως το μήκος τόξου κατά μήκος της καμπύλης). Αυτό σημαίνει ότι απαιτείται μόνο μία μεταβλητή για να περιγράψει τη θέση της.
Παράδειγμα: Φανταστείτε ένα σφαιρίδιο που ολισθαίνει σε ένα καλώδιο. Το σφαιρίδιο μπορεί να μετακινηθεί μόνο κατά μήκος του καλωδίου, οπότε η θέση του καθορίζεται από έναν μόνο αριθμό (πόσο μακριά είναι κατά μήκος του καλωδίου).
Σημαντική σημείωση: Ενώ το σωματίδιο έχει μόνο έναν βαθμό ελευθερίας όσον αφορά τη θέση του, μπορεί να έχει περισσότερους βαθμούς ελευθερίας που σχετίζονται με την ταχύτητά του ή άλλες ιδιότητες. Για παράδειγμα, το σωματίδιο θα μπορούσε να έχει ποικίλη ταχύτητα κατά μήκος της καμπύλης.
