Fysik
matematik/fysik opgave
Okay laver som sagt en opgave, der tager udgangspunkt i ligningen for boltzmann fordelingen, og jeg har vedhæftet den foreløbige opgave nedenfor.
Jeg skal bestemme for et fast T, hvilken hastighed der er mest sandsynlig. Hertil har jeg et par spørgsmål:
1) Hvad menes der med fast T? Bare, at man afleder mht. v sætter f '(v)=0 og udtrykker den hastighed, der giver maximal sandsynlighed ved hjælp af T, m og K.
2) jeg får en løsning for vmax udtryk vha. de her størrelser(se vedhæftet fil). Men jeg skulle jo også gerne vise, at dette rent faktisk er et maximumspunkt. Kan ikke helt se det, vel noget med at bruge, hvilke størrelser, som er større end 0 og så kigge på balancen mellem de positive og negative størrelser i udtrykket for f '(v) for at sige noget om fortegnet, men det hele virker ret uoverskueligt og kunne godt bruge en hjælpende hånd :)
Mange tak :)
Svar #2
24. september 2011 af Andersen11 (Slettet)
Den mest sandsynlige hastighed er den hastighed, hvor fordelingsfunktionen f(v) betragtet som funktion af v, har maksimum. Allr de øvrige parametre betragtes som konstanter.
Funktionen har formen
f(v) = a·v2·e-bv^2
Man løser ligningen f'(v) = 0 og viser ved hjælp af fortegnsvariationen for f'(v), at der er tale om et maksimum.
Svar #3
25. september 2011 af arto460 (Slettet)
Okay noget andet:
Jeg skal finde middelhastigheden som:
<v> = ∫v*f(v)dv
Jeg har ikke rigtig haft noget statistisk mekanik, så jeg kan ikke helt forstå denne operation, men det er nu også ligemeget. Jeg ved bare ikke, hvor jeg skal gøre af integrationskonstanten?
Svar #4
25. september 2011 af Andersen11 (Slettet)
#3
Integralet går fra 0 til ∞.
Her lægger man alle hastighederne sammen, vægtet med hyppigheden f(v) af hver hastighed, og så dividerer man med summen af alle vægtene ∫f(v)dv som jo er 1. Det er middelhastigheden.
Svar #5
25. september 2011 af arto460 (Slettet)
Men skal man så indsætte ∞, når man til sidste får:
∫v*f(v)dv = F(a)-F(b) = F(∞)-F(0)
Svar #6
25. september 2011 af Andersen11 (Slettet)
#5
I princippet, ja, ved at undersøge grænseforholdet F(x) for x → ∞ .
Svar #7
25. september 2011 af arto460 (Slettet)
hmm jeg synes bare jeg får middelhastigheden til noget negativt. Kan du se, hvad jeg gør galt i nedenstående vedhæftede fil?
Svar #8
25. september 2011 af arto460 (Slettet)
Der går et eller andet galt med min integration, for der smuter et minus-tegn, men jeg kan simpelthen ikke se, hvor det er :(
Svar #9
25. september 2011 af Andersen11 (Slettet)
#8
Man skal benytte, at xn·e-x → 0 for x → ∞ , for n ≥ 0 .
Svar #10
25. september 2011 af arto460 (Slettet)
Jamen det får jeg også. Jeg får bare et minus-tegn forkert i min partielle integration. Det ville passe, hvis jeg fik -(1+v^2) men jeg får kun minus foran det ene led, hvilket jeg kan se er forkert på min lommeregner osv.
Skriv et svar til: matematik/fysik opgave
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.
