Физический смысл производной.
Рассмотрим движение точки по прямой. Пусть задана координата точки в любой момент времени x(t). Известно (из курса физики) , что средняя скорость за промежуток времени [t0; t0+ ∆t] равна отношению расстояния, пройденного за этот промежуток времени, на время, т. е.
Vср = ∆x/∆t. Перейдем к пределу в последнем равенстве при ∆t → 0.
lim Vср (t) = n(t0) - мгновенная скорость в момент времени t0, ∆t → 0.
а lim = ∆x/∆t = x'(t0) (по определению производной) .
Итак, n(t) =x'(t).
Физический смысл производной заключается в следующем: производная функции y = f(x) в точке x0 - это скорость изменения функции f (х) в точке x0
Производная применяется в физике для нахождения скорости по известной функции координаты от времени, ускорения по известной функции скорости от времени.
u(t) = x'(t) - скорость,
a(f) = n'(t) - ускорение, или
a(t) = x"(t).
Если известен закон движения материальной точки по окружности, то можно найти угловую скорость и угловое ускорение при вращательном движении:
φ = φ(t) - изменение угла от времени,
ω = φ'(t) - угловая скорость,
ε = φ'(t) - угловое ускорение, или ε = φ"(t).
Если известен закон распределения массы неоднородного стержня, то можно найти линейную плотность неоднородного стержня:
m = m(х) - масса,
x Î [0; l], l - длина стержня,
р = m'(х) - линейная плотность.
С помощью производной решаются задачи из теории упругости и гармонических колебаний. Так, по закону Гука
F = -kx, x – переменная координата, k- коэффициент упругости пружины. Положив ω2 =k/m, получим дифференциальное уравнение пружинного маятника х"(t) + ω2x(t) = 0,
где ω = √k/√m частота колебаний (l/c), k - жесткость пружины (H/m).
Уравнение вида у" + ω2y = 0 называется уравнением гармонических колебаний (механических, электрических, электромагнитных) . Решением таких уравнений является функция
у = Asin(ωt + φ0) или у = Acos(ωt + φ0), где
А - амплитуда колебаний, ω - циклическая частота,
φ 0 - начальная фаза.
Естественные науки
какой физический смысл штриха в алгебре? (ln x)'=1/x
Это не алгебра, а дифференциальное исчисление. Смысл операции, обозначаемой штрихом (взятия производной) - преобразование функции из исходной в функцию, дающую скорость изменения исходной функции для каждой ее точки.
Это знак производной, в данном случае производная от значения логарифма икс
физический смысл производной - это скорость изменения функции при изменении ее параметра.
Похожие вопросы
- Математика _ как решить такое уравнение ? √(x - 1 + √(x^2 - 1)) = x - 1
- помогите, как решить: (x+1)(x+2)(x+3)(x+4)=360? как решить это уравнение?
- В чем физический смысл реактивного движения? Надо доклад на 1 стр.
- Алгебра | Проблема расширения множества решений исходного уравнения x = 1 после равносильных преобразований:
- Пожалуйста, помогите найти предел функции: (2x+3)*(ln(x+2)-ln(x+3)) при x стремящемся к бесконечности!
- Помогите провести нормаль к линии y=ln(x) параллельно прямой 2x-2y+3=0 помогите пожалуйста очень нужно!
- log[sqrt3](2sin^2(x)-1)=log[sqrt3](sinx)
- ОБЪЯСНИТЕ!!! как разложить на множители -3xy+y^3+x^3+1=(x+y+1)(x^2-xy+y^2-x-y+1) ?заранее благодарен!
- Господа физики дайте определение понятию Время и его физический смысл. Что это - координата или физическая величина? +++
- Зачем нужны векторы, какой их физический смысл?