Matematik

Differentialligninger

15. november 2014 af Haxxeren - Niveau: Universitet/Videregående

Hej,

Jeg har kigget på forskellen mellem bølge- (højre) og varmedifferentialligning (venstre). Se:

https://dl.dropboxusercontent.com/u/31729551/1.jpg

I linket har jeg endvidere vist et eksempel på en løsning af differentialligningerne, men hvad kan man egentlig sige om løsningerne? De ligner ellers meget hinanden.


Brugbart svar (0)

Svar #1
15. november 2014 af peter lind

Jeg har den generelle løsning til bølgeligningen, Den er f(x-c*t)+g(x+c*t) hvor f og g er to gange differentiable funktioner. Den viser at bølgen bevæger sig i den positive eller negative retning med hastigheden c.

Løsningerne er generelt meget afhængig af randbetingelserne.


Svar #2
15. november 2014 af Haxxeren

#1

Ok, men jeg var mere interesseret i at beskrive formen på den specifikke løsning i #0.


Brugbart svar (0)

Svar #3
15. november 2014 af peter lind

Hvilken specifik løsning ? De specifikke løsninger er som nævnt meget afhængig af randbetingelserne, så de må kendes, hvis man skal diskutere formen


Svar #4
15. november 2014 af Haxxeren

#3

Jeg refererer til løsningen i #0.

For bølgeligningen er udbøjningen (flytningen) nul ude i enderne og du kan se udbøjningen som funktionen af x, mens i varmeligningen er temperaturen nul ude i enderne og du kan se temperaturændringen i et legeme som funktion af x.

Randbetingelserne skal være opfyldt for alle t.


Brugbart svar (0)

Svar #5
15. november 2014 af peter lind

Det er faktisk ikke helt nok til at diskutere det. For varmeledningenen går jeg ud fra at varmen kan forsvinde ved enderne af en stang eller lignende med en eller anden hastighed. Så får man at varmen falder og glattes ud.

Den med bølgen kan jeg ikke få nogen mening i. Bølgen bevæger sig som nævnt med en hastig c ud af aksen. Det betyder at du også skal vide hvad der sker uden for det pågældende interval
 


Svar #6
15. november 2014 af Haxxeren

#5

Jeg forventer heller ikke at vi udleder noget, men at vi blot kan sætte ord på forskellen i de to kurver jeg har vist i #0. Den ene ser mere "firkantet" ud end den anden, men er der mere end det?


Brugbart svar (1)

Svar #7
15. november 2014 af peter lind

varmeledningen bliver en pæn glat kurve der falder til 0. Bølgen beholder sine knæk på kurven og falder til under 0


Svar #8
15. november 2014 af Haxxeren

#7

Kan man forklare, hvorfor bølgen knækker, men hvor varmeledningen er mere pæn?


Brugbart svar (0)

Svar #9
15. november 2014 af peter lind

Hvad der sker for bølgerne er jo afhængig af hvad der er udenfor det angivne x interval, så jeg kan slet ikke forklare hvad der sker.


Svar #10
15. november 2014 af Haxxeren

#9

Ok, tak.


Skriv et svar til: Differentialligninger

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.