PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Particle trajectories on manifolds : some remarks on harmonic oscillator on a sphere

Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Trajektorie cząstek na rozmaitościach : uwagi o oscylatorze harmonicznym na kuli
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The classical harmonic oscillator with spherical configuration space is studied. The equations of motion are derived from Hamiltonian formulation of mechanics and approximate solutions in some special cases are obtained. A reliable symplectic integrator is used to obtain numerical solutions which are then compared with analytical approximations. The overall impact of positive curvature on the solutions is discussed and illustrated with comparison of solutions on cylindrical and spherical surfaces.
PL
W pracy analizowany jest klasyczny oscylator harmoniczny z sferyczną przestrzenią konfiguracyjną. Równania ruchu pochodzą z formułowania mechaniki Hamiltona i uzyskiwane są przybliżone rozwiązania w niektórych szczególnych przypadkach. Porównano rozwiązania numeryczne z proponowanej metody z przybliżeniami analitycznymi. Omówiono ogólny wpływ dodatniej krzywizny na rozwiazania i zilustrowano przez porównanie rozwiązań na powierzchniach cylindrycznych i sferycznych.
Rocznik
Strony
45--59
Opis fizyczny
Bibliogr. 22 poz., fot., rys., wykr.
Twórcy
  • Wrocław University of Science and Technology, Faculty of Pure and Applied Mathematics, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, Wrocław 50-370, Poland
Bibliografia
  • [1] P. Amore and M. Jacobo. Thomson problem in one dimension: Minimal energy configurations of n charges on a curve. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 519:256-266, 2019. Cited on p. 46.
  • [2] A. Ballesteros, A. Blasco, F. J. Herranz, and F. Musso. A new integrable anisotropic oscillator on the two-dimensional sphere and the hyperbolic plane. Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical, 47 (34):345204, 2014. Cited on p. 46.
  • [3] J. Batle, A. Bagdasaryan, M. Abdel-Aty, and S. Abdalla. Generalized Thomson problem in arbitrary dimensions and non-euclidean geometries. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 451:237-250, 2016. Cited on p. 46.
  • [4] J. F. Carinena, M. F. Ranada, and M. Santander. The quantum harmonic oscillator on the sphere and the hyperbolic plane. Annals of Physics, 322 (10):2249-2278, 2007. Cited on p. 46.
  • [5] J. F. Carinena, M. F. Ranada, and M. Santander. The quantum harmonic oscillator on the sphere and the hyperbolic plane: κ-dependent formalism, polar coordinates, and hypergeometric functions. Journal of Mathematical Physics, 48 (10):102106, 2007. Cited on p. 46.
  • [6] J. F. Carinena, M. F. Ranada, and M. Santander. Curvature-dependent formalism, Schrödinger equation and energy levels for the harmonic oscillator on three-dimensional spherical and hyperbolic spaces. Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical, 45 (26):265303, 2012. Cited on p. 46.
  • [7] B. Z. Chen and W. J. Zhai. Implicit symmetric and symplectic exponentially fitted modified Runge-Kutta-Nyström methods for solving oscillatory problems. J. Inequal. Appl., pages Paper No. 321, 17, 2018. Cited on p. 46.
  • [8] F. Diele and C. Marangi. Positive symplectic integrators for predatorprey dynamics. Discrete Contin. Dyn. Syst. Ser. B, 23 (7):2661-2678, 2018. Cited on p. 46.
  • [9] Z. Ding and Z. Shang. Numerical invariant tori of symplectic integrators for integrable Hamiltonian systems. Sci. China Math., 61 (9):1567-1588, 2018. Cited on p. 46.
  • [10] P. W. Higgs. Dynamical symmetries in a spherical geometry. I. Journal of Physics A: Mathematical and General, 12 (3):309, 1979. Cited on p. 46.
  • [11] L. D. Landau and E. M. Lifshitz. Mechanics, volume 1 of Course of Theoretical Physics. Butterworth-Heinemann, 3 edition, 1976. Cited on p. 46.
  • [12] J. Laskar and T. Vaillant. Dedicated symplectic integrators for rotation motions. Celestial Mech. Dynam. Astronom., 131 (3):Art. 15, 34, 2019. Cited on p. 46.
  • [13] H. I. Leemon. Dynamical symmetries in a spherical geometry. II. Journal of Physics A: Mathematical and General, 12 (4):489, 1979. Cited on p. 46.
  • [14] E. Miglio, N. Parolini, M. Penati, and R. Porcù. High-order variational time integrators for particle dynamics. Commun. Appl. Ind. Math., 9 (2):34-49, 2018. Cited on p. 46.
  • [15] M. F. Rañada and M. Santander. On harmonic oscillators on the two-dimensional sphere S2 and the hyperbolic plane h2. Journal of Mathematical Physics, 43 (1):431-451, 2002. Cited on p. 46.
  • [16] M. F. Rañada and M. Santander. On harmonic oscillators on the two-dimensional sphere S2 and the hyperbolic plane h2. II. Journal of Mathematical Physics, 44 (5):2149-2167, 2003. Cited on p. 46.
  • [17] J. M. Sanz-Serna. Symplectic integrators for hamiltonian problems: an overview. Acta numerica, 1:243-286, 1992. Cited on p. 46.
  • [18] W. Tang, Y. Sun, and J. Zhang. High order symplectic integrators based on continuous-stage Runge-Kutta-Nyström methods. Appl. Math. Comput., 361:670-679, 2019. Cited on p. 46.
  • [19] J. R. Taylor. Classical Mechanics. University Science Books, 2005. Cited on p. 46.
  • [20] L. Verlet. Computer "experiments" on classical fluids. I. Thermodynamical properties of Lennard-Jones molecules. Physical review, 159 (1):98, 1967. Cited on p. 51.
  • [21] Y. Wu and B. Wang. Symmetric and symplectic exponential integrators for nonlinear Hamiltonian systems. Appl. Math. Lett., 90:215-222, 2019. Cited on p. 46.
  • [22] H. Y. Zhai, W. J. Zhai, and B. Z. Chen. A class of implicit symmetric symplectic and exponentially fitted Runge-Kutta-Nyström methods for solving oscillatory problems. Adv. Difference Equ., pages Paper No. 463, 16, 2018. Cited on p. 46.
Uwagi
Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-d4a3270c-1062-4dc4-8ab7-069fcacd49df
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.