Kertausta: Hamiltonin periaate

Samankaltaiset tiedostot
Kertausta: Vapausasteet

Hamiltonin formalismia

Kitkavoimat. Ol. N massapisteen systeemi ja suoraan nopeuteen verrannollinen kitkavoima: k x v 2. i,x + ky v 2. i,y + kz v 2. vi F = i. r i.

Värähdysliikkeet. q + f (q, q, t) = 0. q + f (q, q) = F (t) missä nopeusriippuvuus kuvaa vaimenemista ja F (t) on ulkoinen pakkovoima.

Useita oskillaattoreita yleinen tarkastelu

Analyyttinen mekaniikka

Klassisen mekaniikan historiasta

5.9 Voiman momentti (moment of force, torque)

Ei-inertiaaliset koordinaatistot

Varatun hiukkasen liike

Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Mallit laskuharjoitukseen 3 /

Varatun hiukkasen liike

53714 Klassinen mekaniikka syyslukukausi 2010

Hamiltonin-Jacobin teoriaa

Esimerkki 1 Ratkaise differentiaaliyhtälö

y (0) = 0 y h (x) = C 1 e 2x +C 2 e x e10x e 3 e8x dx + e x 1 3 e9x dx = e 2x 1 3 e8x 1 8 = 1 24 e10x 1 27 e10x = e 10x e10x

MS-A0204 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (ELEC2) Luento 9: Muuttujanvaihto taso- ja avaruusintegraaleissa

Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Mallit 2 (alkuviikko) / Syksy 2016

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Luento 6: Suhteellinen liike ja koordinaatistomuunnoksia

Pakotettu vaimennettu harmoninen värähtelijä Resonanssi

763306A JOHDATUS SUHTEELLISUUSTEORIAAN 2 Ratkaisut 2 Kevät 2017

Jakso 1: Pyörimisliikkeen kinematiikkaa, hitausmomentti

Luento 10: Työ, energia ja teho. Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho

Varatun hiukkasen liike

Luento 13: Periodinen liike. Johdanto Harmoninen värähtely Esimerkkejä F t F r

ANALYYTTINEN MEKANIIKKA

Kvanttifysiikan perusteet 2017

x n e x dx = n( e x ) nx n 1 ( e x ) = x n e x + ni n 1 x 4 e x dx = x 4 e x +4( x 3 e x +3( x 2 e x +2( xe x e x ))) = e x

Keskeisvoimat. Huom. r voi olla vektori eli f eri suuri eri suuntiin!

Shrödingerin yhtälön johto

ELEC C4140 Kenttäteoria (syksy 2015)

MS-A0207 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (Chem) Tentti ja välikokeiden uusinta

Luento 4: Suhteellinen liike ja koordinaatistomuunnoksia

Insinöörimatematiikka D

MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 5: Kaarenpituus ja skalaarikentän viivaintegraali

Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Laskuharjoitus 7 /

MS-C1340 Lineaarialgebra ja differentiaaliyhtälöt

Tampere University of Technology

a 1 y 1 (x) + a 2 y 2 (x) = 0 vain jos a 1 = a 2 = 0

Luento 4: kertaus edelliseltä luennolta

2.7.4 Numeerinen esimerkki

Kuva 1: Yksinkertainen siniaalto. Amplitudi kertoo heilahduksen laajuuden ja aallonpituus

ELEC C4140 Kenttäteoria (syksy 2016)

BM30A0240, Fysiikka L osa 4

Tehtävä 4.7 Tarkastellaan hiukkasta, joka on pakotettu liikkumaan toruksen pinnalla.

Liikemäärän säilyminen Vuorovesivoimat Jousivoima

MS-A0205/MS-A0206 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 10: Napa-, sylinteri- ja pallokoordinaatistot. Pintaintegraali.

infoa Viikon aiheet Potenssisarja a n = c n (x x 0 ) n < 1

Epähomogeenisen yhtälön ratkaisu

KKT: log p i v 1 + v 2 x i = 0, i = 1,...,n.

1. (a) (2p.) Systeemin infinitesimaalista siirtoa matkan ɛ verran esittää operaattori

Fysiikan valintakoe , vastaukset tehtäviin 1-2

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Ratkaisut viikko 3

(ks. kuva) ja sen jälkeen x:n ja y:n suhteen yli xy-tasossa olevan alueen projektion G:

Aikariippuva Schrödingerin yhtälö

x (t) = 2t ja y (t) = 3t 2 x (t) + + y (t) Lasketaan pari käyrän arvoa ja hahmotellaan kuvaaja: A 2 A 1

MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 3: Vektorikentät

763306A JOHDATUS SUHTEELLISUUSTEORIAAN 2 Ratkaisut 1 Kevät y' P. α φ

Luento 5: Käyräviivainen liike. Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat θ, ω ja α Yhdistetty liike

DYNAMIIKKA II, LUENTO 7 (SYKSY 2015) Arttu Polojärvi

6. Toisen ja korkeamman kertaluvun lineaariset

MS-A010{3,4,5} (ELEC*, ENG*) Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Luento 11: Lineaarinen differentiaaliyhtälö

Suhteellisuusteorian perusteet, harjoitus 6

MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 10: Moninkertaisten integraalien sovelluksia

Insinöörimatematiikka D

ELEC C4140 Kenttäteoria (syksy 2016)

Kerrataan harmoninen värähtelijä Noste, nesteen ja kaasun aiheuttamat voimat Noste ja harmoninen värähtelijä (laskaria varten)

MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 10: Moninkertaisten integraalien sovelluksia

Luento 8: Liikemäärä ja impulssi. Liikemäärä ja impulssi Liikemäärän säilyminen Massakeskipiste Muuttuva massa Harjoituksia ja esimerkkejä

1.4. VIRIAALITEOREEMA

Luento 6: Liikemäärä ja impulssi

x + 1 πx + 2y = 6 2y = 6 x 1 2 πx y = x 1 4 πx Ikkunan pinta-ala on suorakulmion ja puoliympyrän pinta-alojen summa, eli

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

MS-A0205/MS-A0206 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 11: Taso- ja tilavuusintegraalien sovellutuksia

(a) Potentiaali ja virtafunktiot saadaan suoraan summaamalla lähteen ja pyörteen funktiot. Potentiaalifunktioksi

Vektoriarvoiset funktiot Vektoriarvoisen funktion jatkuvuus ja derivoituvuus

Luento 3: Käyräviivainen liike

J 2 = J 2 x + J 2 y + J 2 z.

8. Klassinen ideaalikaasu

4. Ensimmäisen ja toisen kertaluvun differentiaaliyhtälöistä

Derivoimalla kerran saadaan nopeus ja toisen kerran saadaan kiihtyvyys Ña r

MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 10: Stokesin lause

DYNAMIIKKA II, LUENTO 8 (SYKSY 2015) Arttu Polojärvi

y + 4y = 0 (1) λ = 0

MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 8: Divergenssi ja roottori. Gaussin divergenssilause.

Keskeisliikkeen liikeyhtälö

9 Maxwellin yhtälöt. 9.5 Aaltoyhtälö ja kenttien lähteet Aaltoyhtälö tyhjössä Potentiaaliesitys Viivästyneet potentiaalit

MATEMATIIKAN PERUSKURSSI I Harjoitustehtäviä syksy Millä reaaliluvun x arvoilla. 3 4 x 2,

Normaaliryhmä. Toisen kertaluvun normaaliryhmä on yleistä muotoa

Luento 9: Potentiaalienergia

Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Harjoitus 4/ Syksy 2017

(b) = x cos x 1 ( cos x)dx. = x cos x + cos xdx. = sin x x cos x + C, C R.

Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Ratkaisut 6. viikolle /

Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 TFM Laskuharjoitus 2L

DYNAMIIKKA II, LUENTO 2 (SYKSY 2015) Arttu Polojärvi

l 1 2l + 1, c) 100 l=0 AB 3AC ja AB AC sekä vektoreiden AB ja

k = 1,...,r. L(x 1 (t), x

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

Transkriptio:

Maanantai 15.9.2014 1/19 Kertausta: Hamiltonin periaate Hamilton: Kaikkien pisteiden {q 1 } ja {q 2 } välisten mahdollisten ratojen joukosta valikoituu se, jolle (Hamiltonin) vaikutusintegraali I = t2 saa ääriarvon, joko minimin tai maksimin. t 1 L({q i }, { q i }, t)dt Hamiltonin periaatetta kutsutaan joskus nimellä pienimmän vaikutuksen periaatteeksi, mutta tarkempi termi olisi stationaarisen vaikutuksen periaate.

Kertausta: Lagrangen yhtälöt Hamiltonin periaatteesta t2 I = L({q(t)}, { q(t)}, t)dt t 1 Varioidaan rataa hieman, s.e. δq j (t 1 ) = δq j (t 2 ) = 0 ja { q j (t) = q j (t) + δq j (t) q j (t) = q j (t) + δ q j (t) Lasketaan sitten variaatio δi = I I t2 δi = t 1 t2 = t 1 j = j t2 L({q(t) + δq(t)}, { q(t) + δ q(t)}, t) [ L q j δq j ( L δq j + L ) δ q j dt q j q j ] t2 t 1 j t2 t 1 ( L q j d dt L q j t 1 L({q(t)}, { q(t)}, t) ) δq j dt Ensimmäinen termi häviää sillä δq j (t 1 ) = δq j (t 2 ) = 0. Etsitään I :n ääriarvoa, eli δi = 0. Koska δq j mv, niin saadaan d L L = 0 j dt q j q j Maanantai 15.9.2014 2/19

aanantai 15.9.2014 3/19 Kertausta: Sidosvoimat Lagrangen formalismissa Lagrangen formalismissa sidokset katoavat muunnosyhtälöihin x i = x i ({q j }, t), i = 1,..., n, j = 1,..., n k. Joskus sidosvoimat on tärkeää tuntea. Määritellään k kpl λ α muuttujaa, joita kutsutaan Lagrangen kertoimiksi ja määritellään uusi Lagrangen funktio k L = L({x i }, {ẋ i }, t) + λ αf α({x i }, t) α=1 Käsitellään λ α kuten uusia koordinaatteja. Koska L ei riipu λ α:stä, Lagrangen yhtälöt λ α:lle ovat: L λ α = f α({x i }, t) = 0 (sidosehdot) Toisaalta liikeyhtälöt x i :lle ovat d dt ( L ẋ i ) L x i = k α=1 λ α f α x i Voimme nyt ratkaista nämä yhtälöt kuten teimme Newtonilaisittainkin.

aanantai 15.9.2014 4/19 Esimerkki: Massapiste tasaisesti pyörivällä langalla lanka pyörii ω z-akselin ympäri m liikkuu ulospäin ei muita voimia Reonominen sidosehto f (ϕ, t) = ϕ ωt = 0. { x = r cos ϕt y = r sin ϕt L = T = 1 2 m ( ẋ 2 + ẏ 2) + λ (ϕ ωt) = 1 2 m ( ṙ 2 + r 2 ϕ 2) + λ (ϕ ωt) Lagrangen liikeyhtälöiksi tulee (+sidosehto λ:n liikeyhtälöstä): { m r mr ϕ 2 = 0 ( d dt mr 2 ϕ ) = λ Sij. ϕ = ω: { r = rω 2 liikeyhtälö λ = d dt ( mr 2 ω ) sidosvoiman momentti (= Q (s) ϕ )

λ = 2mrω 2 r 2 r 2 0 aanantai 15.9.2014 5/19 Esimerkki: Massapiste tasaisesti pyörivällä langalla Ratkaistaan nyt täydellisyyden vuoksi liikeyhtälö sekä sidosvoima siinä tapauksessa, että liike lähtee levosta. Alkuehdot r(t = 0) = r 0 ja ṙ(t = 0) = 0. { r = rω 2 liikeyhtälö λ = d dt ( mr 2 ω ) sidosvoiman momentti (= Q (s) ϕ ) ṙ r = 1 d 2 dt ṙ 2 = rṙω 2 = 1 d r 2 dt r 2 ω 2 ṙ 2 = ω 2 (r 2 r0 2 ) ωt = r 0 λ = 2mrṙω dr r 2 r0 2 ( ) r = arcosh r 0 Lopullinen ratkaisu on siis: { r = r0 cosh ωt

aanantai 15.9.2014 6/19 Esimerkki: Pyykkinaru Ratkaistaan seuraava ongelma. Mikä on riippuvan pyykkinarun muoto? Narun pituus D on vakio (δd = 0) ja ripustuspisteiden etäisyys on 2a D. Stationaarinen tilanne, joten Lagrangen funktio on L = U λρg δd = E λρg δd Narunpätkälle de = du = gydm = gyρds = gyρ 1 + y (x) 2 dx, missä narun massatiheys ρ (kg/m). (a,y1 ) a E = gyρds = gρ y (a,y1 ) a 1 + y 2 dx, D = ds = 1 + y 2 dx = vakio ( a,y 1 ) a ( a,y 1 ) a Etsitään siis integraalin ääriarvo. Euler: a I = ρg (y + λ) 1 + y 2 dx a ( ) d f dx y f x = 0, f = (y + λ) 1 + y 2 (y + λ) y = 1 + y 2

Maanantai 15.9.2014 7/19 Esimerkki: Pyykkinaru Pyöritellään vähän tätä differentiaaliyhtälöä: Eli saamme suoraan integroitua: (y + λ) y = 1 + y 2 2y y 1 + y 2 = 2y y + λ d dx log(1 + y 2 ) = 2y y 2y = 1 + y 2 y + λ = d log(y + λ)2 dx log(1 + y 2 ) = log(y + λ) 2 + log C dy dx = C(y + λ) 2 1 Reunaehdot, valitaan y(0) = 0 ja symmetrian vuoksi dy(0)/dx = 0 Cλ 2 = 1. a x = 0 dy 1+a/λ (1 + y/λ) 2 1 = λ 1 du = λ arcosh(1 + y/λ) u 2 1

Maanantai 15.9.2014 8/19 Esimerkki: Pyykkinaru Ratkaisu siis on entuudestaan tuttu: y ( x ) λ = cosh 1 λ Mutta mikä olikaan λ? Derivoidaan ensin ratkaisua: Ja narun pituus on siis: dy ( x ) dx = sinh λ ds dx = ketjukäyrä 1 + sinh 2 x λ = cosh x λ a/λ D = cosh u du = 2λ sinh a a/λ λ = 2a + λ ( a ) 3 ( a ) 4 + O 3 λ λ josta voidaan (periaatteessa) ratkaista λ = λ(a, D). Muistetaan vielä lähtökohta δe + λρgδd = 0: Jännitys = λρg Huomaa, että kun λ, niin 2a D.

Maanantai 15.9.2014 9/19 Kanoniset impulssit Aluksi hieman terminologiaa liikemäärä (momentum) liikemäärämomentti (myös impulssimomentti, angular momentum) kanoninen impulssi (canonical momentum) Määritellään kanoniset impulssit Lagrangen yhtälöissä siis d dt p i = L q i ( L q i ) = ṗ i, joten ṗ i = L q i Esim. massapiste konservatiivisessa kentässä karteesisille koordinaateille L = 1 2 m(ẋ2 + ẏ 2 + ż 2 ) U(x, y, z): p x = L L L = mẋ ; py = = mẏ ; pz = ẋ ẏ ż = mż keskeisliike ratatason napakoordinaateissa L = 1 2 m(ṙ 2 + r 2 ϕ 2 ) U(r): p r = L ṙ = mṙ ; pϕ = L ϕ = mr 2 ϕ = ( r m v) z = l z

Maanantai 15.9.2014 10/19 Kanoniset impulssit SM-kentässä Muista, SM-kenttä annetaan potentiaaliensa avulla: { E = Φ A t B = A ( Hitun potentiaalifunktio on tällöin U( r, v) = q Φ v A ) ja L = 1 2 m(ẋ2 + ẏ 2 + ż 2 ) + q (ẋa x + ẏa y + ża z ) qφ Kanoniset impulssit ovat siis ( A ja Φ eivät riipu nopeudesta) p x = L = mẋ + qax, py = mẏ + qay, pz = mż + qaz ẋ Tärkeä tulos! Sähkömagneettisella kentällä on itsessään liikemäärää, joka pitää ottaa huomioon Newtonin lakeja sovellettaessa.

aanantai 15.9.2014 11/19 Muistutus: Sykliset koordinaatit Jos yleisessä tilanteessa tilanne on se, että L = L(q 1, q 2,..., q i 1, q i+1,..., q n k, { q j }, t) toisin sanoen Lagrangen funktio ei riipu yleistetystä koordinaatista q i, kutsutaan puuttuvaa koordinaattia sykliseksi. L = 0 LY : ṗ i = L = 0 q i q i Syklisen koordinaatin kanoninen impulssi on liikevakio (säilyvä suure). Muista Noetherin teoreemasta: systeemin invarianssi muunnoksessa tai systeemissä vallitseva symmetria johtaa säilymislakiin.

Maanantai 15.9.2014 12/19 Esimerkki: vapaa hitu Tarkastellaan vapaata hiukkasta L = 1 2 m v 2 = 1 2 m(ẋ2 + ẏ 2 + ż 2 ). Lagrangen funktiolla on translaatioinvarianssi: L säilyy siirroksissa r r + a, missä a on vakio. Kaikki karteesiset koordinaatit syklisiä: L x = L y = L = 0. Vastaavat z kanoniset impulssit p i = mẋ i ovat liikevakioita. Huom. sylinterikoordinaateissa L = 1 2 m(ṙ 2 + r 2 ϕ 2 + ż 2 ) vain ϕ ja z syklisiä. p ϕ = mr 2 ϕ ja p z = mż liikevakioita, mutta p r = mṙ noudataa yhtälöä ṗ r = L r = mr ϕ2 = p2 ϕ mr 3 Syklisten koordinaattien määrä riippuu siis valitusta koordinaatistosta! Kannattaa etsiä semmoista koordinaatistoa, jossa on mahdollisimman monta syklistä koordinaattia. SYMMETRIAT!

aanantai 15.9.2014 13/19 Esimerkki: hitu keskeisvoimakentässä Tarkastellaan seuraavaksi hitua keskeispotentiaalissa. Karteesissa koordinaateissa L = 1 2 m(ẋ2 + ẏ 2 + ż 2 ) U( x 2 + y 2 + z 2 ) on siis varsinaisen huono valinta koordinaattijärjestelmäksi, sillä syklisiä koordinaatteja ei ole! Pallokoordinaateissa (r, ϕ, θ): Tässä siis ϕ on syklinen L = 1 2 m(ṙ 2 + r 2 θ2 + r 2 sin 2 θ ϕ 2 ) U(r) p ϕ = L ϕ = mr 2 sin 2 θ ϕ = L z on liikevakio Voidaan valita ratatasoksi vaikka θ = π/2, niin p ϕ = mr 2 ϕ = l, eli liikemäärämomentin säilymislaki tutummassa muodossa.

Maanantai 15.9.2014 14/19 Mekaaninen similariteetti L = L(q, q, t) d dt L q L q = 0 antaa radan Muunnos L = αl antaa saman radan, kun α on vakio. Saamme kuitenkin tietoa liikkeestä rataa integroimatta! Oletetaan, että L = T U, missä U on k:nnen asteen homogeeninen funktio: U(ax 1,..., ax n) = a k U(x 1,..., x n), a vakio Skaalataan koordinaatit ja aika: { x i x i = ax i t t = bt v i ṽ i = a b v i T T ( a ) 2 = T, U Ũ = a k U b Vaaditaan T /Ũ = T /U, jolloin { a k = ( ) a 2 b = a b 1 k/2 L L = a k L

Maanantai 15.9.2014 15/19 Esimerkkejä Pienoismalliesimerkki: skaalataan systeemiä pienemmäksi, eli parametrilla joka on a < 1: { l = al t = bt = a 1 k/2 t t t = ) 1 k/2 ( l ja ṽ l v = ) k/2 ( l l Ideana tässä on se, että nähdään millainen vaikutus potentiaalilla U on systeemiin. Potentiaali U = Cx 2 (harmoninen oskillaattori) U(ax) = Ca 2 x 2 = a 2 U(x) k = 2 ) 1 k/2 t ( l = t l = 1 värähdysaika ei riipu amplitudista ) k ) 2 Ẽ ( l = E l = ( l energia verrannollinen amplitudin neliöön l

Maanantai 15.9.2014 16/19 Esimerkkejä Potentiaali U = Cr 1 (Keplerin liike) U(ar) = a 1 C/r = a 1 U(r) k = 1 t t = ) 1 k/2 ( l = l ) 3/2 ( l l ) ( t 2 = t ) 3 ( l l Tämä on Keplerin 3. laki, jos t, t ovat kiertoaikoja sekä l, l isoakselien puolikkaita! Klassinen esimerkki Lagrangen formalismin vahvuudesta: ei edes vaadittu mitään (kunnon) laskuja. Potentiaali U = Cz (hitu homogeenisessa painovoimakentässä) U(az) = au(z) k = 1 t t = ) 1 k/2 ( l l = l l Eli heilurin periodi on verrannollinen varren pituuden neliöjuureen.

aanantai 15.9.2014 17/19 Dimensioanalyysiä Edellä olevissa esimerkeissä saatiin selville muuttujien väliset riippuvuussuhteet. Voimme menetellä myös toiseen suuntaan. Jos keksimme oikeat muuttujat, joilla saisimme selville selvitettävän suureen, jäisi jäljelle vain skaalausvakion a selvittäminen (kokeellisesti). Tätä menetelmää kutsutaan dimensioanalyysiksi ja tarkastellaan muutamia esimerkkejä. Esimerkkinä arvioidaan ilmakehässä räjähtävän ydinpommin energiaa. Oletetaan, että räjähdys on pistemäinen ja, että paineaallon säteeseen vaikuttavat muuttujat E, ρ, t. Oletetaan similaarisuus, eli r = C E a t b ρ c (C dimensioton luku) Valitaan perusyksiköt [r] = L ; [t] = T ; [m] = M [E] = ML2 T 2 ; [ρ] = M L 3 L = [r] = [E] a [t] b [ρ] c = M a+b L 2a 3c T 2a+b a + b = 0 a = 1/5 2a 3c = 1 b = 2/5 2a + b = 0 c = 1/5 r = C E 1/5 t 2/5 ρ 1/5

Dimensioanalyysiä Kuuluisa esimerkki, kun G.I.Taylor dimensioanalyysillä selvitti Yhdysvaltojen suurimman atomisalaisuuden vuonna 1945. Taylor arvioi shokkifysiikasta C 1. Ilman tiheys korkeudella 1, 4km (Alamogordo, New Mexico) on n. ρ 1, 3kg/m 3. Kuvasta säde r = 39m ajan hetkellä t = 1.22ms, jolloin saamme E = r 5 ρ/t 2 7, 9 10 13 J, oikein! (Vrt. Trinity test, esim. wikipedia: 84 TJ) Maanantai 15.9.2014 18/19

Maanantai 15.9.2014 19/19 Soutuveneen nopeus soutajien funktiona Seuraava esimerkki on myöskin klassinen: kuinka soutuveneen nopeus muuttuu soutajien lukumäärän mukaan? Soutuveneeseen kohdistuu neliöllinen kitkavoima, joka on verrannollinen vedessä olevan veneen keulan poikkipinta-alaan F kitka v 2 A Teho, joka tarvitaan tämän voittamiseen skaalautuu kuten P F kitka v v 3 A Arkhimedeen lain mukaan syrjäytetyn veden tilavuus on lineaarisesti verrannollinen soutajien lukumäärään V N. Eli vedenpinnan alla oleva tilavuus V N ja siis pinta-ala A N 2/3. Oletetaan lisäksi, että jokaisen soutajan tuoma lisäteho on sama: P N. P N N 2/3 v 3 v N 1/9 Hienosti sopusoinnussa esim. olympiasoutujen kanssa.