力還在那裡，風還會推防雨布，繩子還會拉鋼筋，支點還會磨損，水桶還會晃。
但分析力學告訴他，你不必用最笨的方式追著每一個約束力跑。
你可以先問一個更高層的問題。
這個系統真正的自由度是什麼？
江臨把這句話抄下來，像握住了一把刀。
他盯著自己的風力提水裝置草圖，重新開始看。
這個系統確實很髒，有摩擦，有亂流，有衝擊。
不能幻想一個方程五分鐘給出最終答案。
但如果先建立一個理想模型呢？
假設尼龍繩始終繃緊，假設鋼筋剛性足夠，假設支點暫時不滑，假設水桶不撞巖壁……
整個系統的主運動，至少可以先由迎風杆的傾角θ來描述。
θ確定了，繩長、槓桿、水桶高度就全確定了。
然後，他寫動能和勢能。
風和摩擦不是保守力，所以他用上了帶廣義非保守力的拉格朗日方程形式。
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江臨盯著右邊那個Q。
它提醒著拉格朗日不是魔法，髒東西沒有憑空消失，只是被更好地收納了。
推導並不漂亮，但順暢得多。
那些讓他頭疼的支點反力，繩端約束力全都不見了。
推到最後，他得到了一條粗糙的一自由度運動方程。
這方程沒有給他最終答案，卻清晰地告訴他該改哪裡。
升程不夠可能是槓桿力臂比不對，啟動困難可能是轉動慣量過大，運動狂躁是阻尼不足。
江臨看著那條方程，頭皮還是有些發麻。
不過拉格朗日方程雖然沒有替他造出提水機，卻也替他找到了提水機的骨架。
這一刻，江臨第一次在理論力學裡感到一種近乎冒犯的震撼。
不是因為它神奇到無所不能。
而是因為它明明承認現實複雜，卻依然能從複雜裡抽出自由度。
牛頓力學像在寫機器碼。
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