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偏微分方程

来源:baiyundou.net   日期:2024-09-28

鞭牛士报道 你是否曾有过困惑,为什么铁锅用木柄就不会很烫?为什么蓬松的羽绒更加保暖?你是否曾感到好奇,与我们生活息息相关的热现象背后的规律是什么样子的?在3月5日张朝阳的物理课中,搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳就这个问题,为广大网友带来了一场畅快淋漓的物理课,将热和热传导问题中的数学与物理规律展示给大家,并且为大家提供了求解这类问题的一般方法。

 

 

 

张朝阳在课程里从Fourier导热定律入手,介绍了这位法国数学家、物理学家在热现象的研究中所做出的贡献。然后使用现代的矢量微积分的语言,将导热定律概括为了温度场的一个线性偏微分方程。接下来,张朝阳以一个有限长度的一维导热棒的实例分析,向听众们介绍了求解线性偏微分方程的一般方法论:采用分离变量法获得可能解的形式,然后根据边界条件找到对解的约束,最后通过初始条件得到解的确定形式。在分析过程中,张朝阳也向听众们介绍了Fourier级数的概念和相关性质。

 

在课程之中,张朝阳从有限迈向无限。对无限长一维导热问题的求解中,张朝阳证明了Fourier三角变换和复指数变换之间的关系。通过形式更加简洁的复指数变换形式,张朝阳向听众介绍了物理学中重要的Green函数方法,并展示该方法普遍地处理初值问题中蕴含的强大威力。最后,张朝阳显式地计算了一维无限长热传导问题的Green函数,为广大观众带来了一节深奥充实的物理课。

 

截至目前,《张朝阳的物理课》已直播一百余期,内容丰富、覆盖广泛,理论公式由浅入深、繁简交融。从去年11月开启第一节物理直播课,他先是从经典物理学开始,科普了牛顿运动定律等;而后从经典物理的“两朵乌云”说起,向近现代物理过渡,探讨了黑体辐射理论中的维恩公式、普朗克公式等知识。

 

此后逐步进入量子力学领域,从基础的薛定谔方程等理论内容,到氢原子波函数,再到气体定容比热的温度阶梯,并顺势讲解了热力学定律。接着回到了经典物理,推导出飞船运行轨迹,估算太阳的结构与性质以及中子星的自转速度,随后讲解了陀螺的进动,还计算出月球的潮汐高度。紧接着开始介绍狭义相对论的四维语言,并逐步过渡到了电磁学。

《张朝阳的物理课》的直播风格独树一帜:以演算物理为特色,注重从日常现象引入,通过一步一步详尽计算和硬核推导,理解自然界的基本规律。

 

据了解,《张朝阳的物理课》于每周周五、周日中午12时在搜狐视频直播,网友可以在搜狐视频“关注流”中搜索“张朝阳”,观看直播及往期完整视频回放;关注“张朝阳的物理课”账号,查看课程中的“知识点”短视频;此外,还可以在搜狐新闻APP的“搜狐科技”账号上,阅览每期物理课程的详细文章。

 

除了《张朝阳的物理课》外,在直播方面,搜狐视频正持续打造知识直播平台,邀请各个科学领域的头部播主入驻,进行科普知识直播。在“科学的浪漫”公开课中,清华大学化学博士、化学工程师、科普作家孙亚飞带你探究“中国媒娥探测器的材料秘密”;中国科学院国家授时中心副研究员、中国科学院青年促进会会员、国际天文学会会员陈江教会你“古人如何准确测算重要节日时间”;天文科普播主、科学队长联合创始人魏朝博讲解“月球对于人类的意义”;北京师范大学系统科学学院副教授、博士生导师崔晓华分享“天体运动如何变轨”……未来将有更多知识主播入驻搜狐视频,一同玩转科学,探索不同领域。

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沙胃钥47431阶偏微分方程求解 -
傅洋沈17540479844 ______[答案] 一阶偏微分方程 - 正文 最简单的一类偏微分方程.一个未知函数u(x)=u(x1,x2,…, xn)所适合的一组一阶偏微分方程即 , (1) 式中(Rn之开集),u是实值函数,.适合(1)的函数u称为其解.单个拟线性方程 (2) 是式(1)的重要特例.解u=u(x)定义...

沙胃钥4743如何求解偏微分方程?我要求一个偏微分方程比如KDV?在周期边界条件下的解,边界条件是u(0,t)=u(2pai,t),最好能告诉我如何解的, -
傅洋沈17540479844 ______[答案] 偏微分方程你就可一把一要求的量看做是未知量,其他的量你看做常数就可以按照一元函数求导的方法进行

沙胃钥4743偏微分方程的分类偏微分方程分为椭圆型、抛物型、双曲型的分类依据是什么? -
傅洋沈17540479844 ______[答案] 二阶偏微分方程的一般形式为A*Uxx+2*B*Uxy+C*Uyy+D*Ux+E*Uy+F*U=0其特征方程为A*(dy)^2-2*B*dx*dy+C*(dx)^2=0若在某域内B^2-A*C0则在此域内称为双曲形方程其实主要是按特征方程的曲线类型分的注:Uxx表示U对x求二阶...

沙胃钥47431.偏微分方程中的初始条件与常微分方程的初始条件有何区别?常微分方程与偏微分方程在现实物理问题中都有很多应用,两者对象有何区别? -
傅洋沈17540479844 ______[答案] 常微分方程的初始条件是某点(或某几点)的函数值,直观地说,就是函数的经过的点. 而偏微分方程的初始条件是某个变量取某个常数时的一个函数. 前者是数对,比如dy/dx=sinx+e^x,初始条件,y(0)=1,即函数过(0,1)点. 后者是某个函数:如dz/dx...

沙胃钥4743偏微分方程的定解条件的个数与哪些因素有关 -
傅洋沈17540479844 ______[答案] 一般与方程关于时间的导数阶数有关,还与求解区域有关,这时要有边界条件,而条件数又与方程关于空间的导数阶数有关.

沙胃钥4743偏微分方程是说未知数是多元函数的微分方程,那么全微分方程属于偏微分方程吗?还是属于常微分方程?如题... -
傅洋沈17540479844 ______[答案] 偏微分方程的未知量肯定是大于或等于2个.这样才有对于其中的某一个变量的偏微分. 而全微分的变量只有一个

沙胃钥4743偏微分方程的方程解释 -
傅洋沈17540479844 ______ 客观世界的物理量一般是随时间和空间位置而变化的,因而可以表达为时间坐标t和空间坐标的函数,这种物理量的变化规律往往表现为它关于时间和空间坐标的各阶变化率之间的关系式,即函数u关于t与的各阶偏导数之间的等式. 例如在一个均...

沙胃钥4743偏微分基本公式
傅洋沈17540479844 ______ 偏微分基本公式=f(x*y).包含未知函数的偏导数(或偏微分)的方程.方程中所出现未知函数偏导数的最高阶数,称为该方程的阶.在数学、物理及工程技术中应用最广泛...

沙胃钥4743偏微分方程 -
傅洋沈17540479844 ______ 根本上来讲,就是为了解偏微分方程. 具体方法就是把二阶的偏微分方程化成一阶的常微分方程.

沙胃钥4743经典偏微分方程有哪些? -
傅洋沈17540479844 ______ 一阶:transport equation 二阶的有:wave equation, diffusion equation, Laplace equation

(编辑:自媒体)
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