大學物理中,怎麼求初速度?分情況詳細分析(涉及微積分)

2021-05-15 22:13:40 字數 4909 閱讀 6629

1樓:匿名使用者

沒有具體的問題,實在不知道怎麼給你解釋。最好能發個具體的問題。

如果已知

專 速度與時間的關係 v=v(t),令 t=0 ,此時對屬應的 速度 就是初速度

如果已知位矢與時間的關係 x=x(t) 先對時間 求一階導數,得到速度與時間的關係。再令 t=0,就是初速度了。

如何看懂大學物理涉及微積分公式

2樓:匿名使用者

要是想看懂大物,微積分的那些公式相當於理論,大物裡面的公式就相當於應用了,是賦予了那些公式物理意義,建議你去把微積分中的多重積分好好理解下!

微積分在大學物理中該如何 應用

3樓:五天落俗

一般來看,大部分學生對於物理題意的直接翻譯存在一定的困難,儘管在本人看來只是一個機械的過程。要在大學物理中運用微積分,(你確定只有微積分),主要是對整個物理過程的連續變化性要有較為深刻的認識(儘管很多過程並不連續,但題目還是可以出成連續過程的),再者對於一段極小的變化要加以放大認識,還有就是你對微積分操作的熟練程度了。

步驟上可以有以下幾類

一、直接由題意分析,得到一個具有廣泛意義的微元,進行微元分析,如dv=a*dt之類,當然不會這麼簡單。然後就直接進行積分。這種題一般都是比較簡單的,或是物理意義上比較明顯的。

二、根據題意,對於一個暫態過程寫出一個平衡等式,然後對兩邊微分,得到一個微元結果,對這個微分式進行積分操作。這類題一般是會比上一種複雜一些,但操作起來也不困難。

注意點:以上描述都是在遵從題意的情況下;微積分的數學處理要熟練;微分分析的結果一般是一個微分方程,求解微分方程時注意初始條件;若是積分,要注意在取上下限時,滿足邊界條件,上下限對齊。

我能想到的先只有這些了,你若有疑問就再發站內信給我吧。以上純屬個人意見,如有異議,請用文明用語指正。

微積分 數學分析

4樓:微笑之普利西亞

一,區分概念

1、微積分(calculus)是高等數學中研究函式的微分(differentiation)、積分(integration)以及有關概念和應用的數學分支。它是數學的一個基礎學科。內容主要包括極限、微分學、積分學及其應用。

微分學包括求導數的運算,是一套關於變化率的理論。它使得函式、速度、加速度和曲線的斜率等均可用一套通用的符號進行討論。積分學,包括求積分的運算,為定義和計算面積、體積等提供一套通用的方法。

2、數學分析又稱高階微積分,分析學中最古老、最基本的分支。一般指以微積分學和無窮級數一般理論為主要內容,幷包括它們的理論基礎(實數、函式和極限的基本理論)的一個較為完整的數學學科。它也是大學數學專業的一門基礎課程。

數學中的分析分支是專門研究實數與複數及其函式的數學分支。它的發展由微積分開始,並擴充套件到函式的連續性、可微分及可積分等各種特性。這些特性,有助我們應用在對物理世界的研究,研究及發現自然界的規律。

二,運用情況

1、微積分:

(1)運動中速度與距離的互求問題

已知物體移動的距離表為以時間為變數的函式,求物體在任意時刻的速度和加速度;反過來,微積分基礎-割圓術已知物體的加速度表為以時間為變數的函式公式,求速度和距離。這類問題是研究運動時直接出現的,困難在於,所研究的速度和加速度是每時每刻都在變化的。比如,計算物體在某時刻的瞬時速度,就不能像計算平均速度那樣,用移動的距離去除運動的時間,因為在給定的瞬間,物體移動的距離和所用的時間是,而是無意義的。

但是,根據物理,每個運動的物體在它運動的每一時刻必有速度,這也是無疑的。已知速度公式求移動距離的問題,也遇到同樣的困難。因為速度每時每刻都在變化,所以不能用運動的時間乘任意時刻的速度,來得到物體移動的距離。

(2)求曲線的切線問題

這個問題本身是純幾何的,而且對於科學應用有巨大的重要性。由於研究天文的需要,光學是十七世紀的一門較重要的科學研究,透鏡的設計者要研究光線通過透鏡的通道,必須知道光線入射使用到微積分方法的割圓術透鏡的角度以便應用反射定律,這裡重要的是光線與曲線的法線間的夾角,而法線是垂直於切線的,所以總是就在於求出法線或切線;另一個涉及到曲線的切線的科學問題出現於運動的研究中,求運動物體在它的軌跡上任一點上的運動方向,即軌跡的切線方向。

(3)求長度、面積、體積、與重心問題等

這些問題包括,求曲線的長度(如行星在已知時期移動的距離),曲線圍成的面積,曲面圍成的體積,物體的重心,一個相當大的物體(如行星)作用於另一物體上的引力。實際上,關於計算橢圓的長度的問題,就難住數學家們,以致有一段時期數學家們對這個問題的進一步工作失敗了,直到下一世紀才得到新的結果。又如求面積問題,早古希臘時期人們就用窮竭法求出了一些面積和體積,如求拋物線在區間上與軸和直線所圍成的面積 ,他們就採用了窮竭法。

當分割的份數越來越多時,所求得的結果就越來越接近所求的面積的精確值。但是,應用窮竭法,必須添上許多技藝,並且缺乏一般性,常常得不到數字解。當阿基米德的工作在歐洲聞名時,求長度、面積、體積和重心的興趣復活了。

窮竭法先是逐漸地被修改,後來由於微積分的創立而根本地修改了。

(4)求最大值和最小值問題(二次函式,屬於微積分的一類)

例如炮彈在炮筒裡射出,它執行的水平距離,即射程,依賴於炮筒對地面的傾斜角,即發射角。一個「實際」的問題是:求能夠射出最大射程的發射角。

十七世紀初期,galileo斷定(在真空中)發射角是時達到最大射程;他還得出炮彈從各個不同角度發射後所達到的不同的最大高度。研究行星的運動也涉及到最大值和最小值的問題。

2、數學分析

數學分析的主要內容是微積分學,微積分學的理論基礎是極限理論,極限理論的理論基礎是實數理論。實數系最重要的特徵是連續性,有了實數的連續性,才能討論極限,連續,微分和積分。正是在討論函式的各種極限運算的合法性的過程中,人們逐漸建立起了嚴密的數學分析理論體系。

5樓:匿名使用者

發現國內爛是因為你先看了國內教材中比較一般的。如果你先看了國外的,就會發現國內教材也有非常不錯的。腳踏實地,入門選薄一點的吧,大同小異,基礎打牢就行了,與其在基礎科目上摳那麼細,不如儘快進入前沿。

微積分在物理學中的應用有哪些

6樓:藩其英嘉妍

物理學是定量科學,所以在物理學中廣泛地使用數學,可以說數學是物理學的語言。可見,物理學是離不開數學的,因為數學為物理學提供了定量表示和預言能力,在相當長的一段時間裡,數學與物理幾乎是不可分割地聯絡在一起。而微積分作為數學的一大發現在物理學中的應用更是非常的廣泛。

微積分是研究函式的微分、積分以及有關概念和應用的數學分支。微積分是建立在實數、函式和極限的基礎上的。微積分最重要的思想就是用"微元"與"無限逼近",好像一個事物始終在變化你很難研究,但通過微元分成一小塊一小塊,那就可以認為是常量處理,最終加起來就行。

微積分學是微分學和積分學的總稱。它是一種數學思想,『無限細分』就是微分,無限求和』就是積分。無限就是極限,極限的思想是微積分的基礎,它是用一種運動的思想看待問題。

微積分堪稱是人類智慧最偉大的成就之一。在大學物理中,微積分思想發揮了極其重要的作用。

微積分在物理學中的應用相當普遍,有許多重要的物理概念,物理定律就,,,dv,dr是直接以微積分的形式給出的,如速度,加速度a,,轉動慣量v,dtdt

,,,d,2i,dm,r,,n,安培定律,電磁感應定律……,df,idl,b,dt

7樓:心中陽光閃耀

要是大學物理的話有 萬有引力的計算(比如質點到球),還有高斯定理,還有熱傳導方程。你沒發現大學物理的每一個公式都是和微積分有聯絡嗎

微積分的方法是一種辨證的思想方法,它包含了有限與無限的對立統一,近似與精 確的對立統一。它把複雜的物理問題進行時間、空間上的有限次分割,在有限小的範圍 內進行近似處理,然後讓分割無限的進行下去,區域性範圍無限變小,那麼近似處理也就 越來越精確,這樣在理論上得到精確的結果[1]。微分就是在理論分析時,把分割過程 無限進行下去,區域性範圍便無限小下去。

積分就是把無限小個微分元求和。這就是微 積分的方法。物理學就是要抓住主要方面而忽略次要方面,從而使得複雜問題簡單化, 因此在大學物理中應用微積分的方法,能夠把看似複雜的問題近似成簡單基本可研究的 問題。

物理現象及其規律的研究都是以最簡單的現象和規律為基礎的,例如質點運動學是 從勻速、勻變速直線運動開始,帶電體產生的電場是以點電荷為基礎。實際中的複雜問 題,則可以化整為零,把它分割成在小時間、小空間範圍內的區域性問題,只要區域性範圍 被分割到無限小,小到這些區域性問題可近似處理為簡單的可研究的問題,把區域性範圍內 的結果累加起來,就是問題的結果。 微積分在物理學中的應用相當普遍,有許多重要的物理概念 ,物理定律就是直接 r r r dv r dr 以微積分的形式給出的,如速度 v = ,加速度 a = ,轉動慣量 i = ∫ dm ⋅r 2 ,安培定 dt dt r r r dφ 律 df = idl × b ,電磁感應定律 ε = − n …… dt

大學物理與微積分求過程啊

8樓:

兩個小問本質是一樣的。一個是小球不動了,一個是小球粘在一起。碰專撞滿足動量守屬恆。上升的高度滿足能量守恆。

本質是怎麼計算杆的運量和動能。

設杆的角速度為w,假設線密度為p(用//表示積分符號,打不出積分那個符號),則//pdx,x->(0,d)=pd=5m

杆的總運量為://pdx*wx,x->(0,d)=pw//xdx,x->(0,d)=pwd^2/2=5mwd/2

杆的總動能為://pdx*1/2*(wx)^2=pw^2*1/2*//x^2dx,x->(0,d)=1/2*pw^2*1/3*d^3=1/6*w^2*p*d^3=5/6*m*w^2*d^2

好了,對於第一問,

由動量守恆,mv0=0+5mwd/2計算出w=2v0/(5d),則杆的總動能為:5/6*m*w^2*d^2=5/6*(2v0/(5d))^2*d^2=2/15*m*v0^2

又1/2*m*v0^2=m*g*4d,故杆的總動能為:16/15*m*g*d

設杆能轉過的最大角度為theta,則5m*g*(d/2-d/2*cos(theta))=16/15*m*g*d,可得cos(theta)=43/75

第二問同樣的做法。

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