차원 공간에서 움직이는 입자가 세 공간 좌표 모두의 함수인 보존력으로 인해 움직인다고 생각해 보십시오.
공간 좌표를 따른 힘은 해당 좌표를 따른 변위에 대한 위치 에너지 변화의 음의 비율로 쓸 수 있습니다. 변위가 최소화되면 비율은 도함수가 됩니다.
세 개의 공간 좌표를 따라 힘을 더하면 알짜 힘은 각 좌표에 대한 위치 에너지의 편도함수의 벡터 합에 해당 단위 벡터를 곱한 값으로 쓸 수 있습니다.
따라서 3차원의 힘은 위치 에너지 함수의 기울기의 음수로 표현될 수 있습니다.
힘과 위치 에너지의 관계를 검증하려면 중력 위치 에너지를 고려하십시오. 힘과 에너지 관계로 대입되면 중력에 대한 표현이 얻어집니다.
각 좌표축을 따라 구성 요소가 있는 보존력의 작용 하에서 움직이는 입자를 생각해 보세요. 힘의 각 구성요소는 좌표의 함수입니다. 위치 에너지 함수 U는 세 가지 공간 좌표 모두의 함수이기도 합니다. 한 차원의 힘은 해당 좌표를 따른 변위에 대한 잠재적 에너지 변화의 음…