On generalized and fractional derivatives and their applications to classical mechanics
Notice bibliographique
Résumé
Abstract A generalized differential operator on the real line is defined by means of a limiting process. When an additional fractional parameter is introduced, this process leads to a locally defined fractional derivative. The study of such generalized derivatives includes, as a special case, basic results involving the classical derivative and current research involving fractional differential operators. All our operators satisfy properties such as the sum, product/quotient rules, and the chain rule. We study a Sturm–Liouville eigenvalue problem with generalized derivatives and show that the general case is actually a consequence of standard Sturm–Liouville Theory. As an application of the developments herein we find the general solution of a generalized harmonic oscillator. We also consider the classical problem of a planar motion under a central force and show that the general solution of this problem is still generically an ellipse, and that this result is true independently of the choice of the generalized derivatives being used modulo a time shift. The generic nature of phase plane orbits modulo a time shift is extended to the classical gravitational n -body problem of Newton to show that the global nature of these orbits is independent of the choice of the generalized derivatives being used in defining the force law. Finally, restricting the generalized derivatives to a special class of fractional derivatives, we consider the question of motion under gravity with and without resistance and arrive at a new notion of time that depends on the fractional parameter. The results herein are meant to clarify and extend many known results in the literature and intended to show the limitations and use of generalized derivatives and corresponding fractional derivatives.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».