2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Об дифференциальных и интегральных характеристиках
Сообщение04.02.2012, 02:06 


04/12/10
363
Хочу задать этот вопрос именно в математическом (а не физическом) разделе, поскольку физическая суть задачи мне понятна, а не понятна именно математическая.

Задача: Есть неоднородный стержень длиной $l$, скорость возрастания линейной плотности вдоль стержня постоянна, и равна $k$. На одном из концов, плотность равна нулю. Найти массу стержня.

Задача легко решается.
Направим ось $x$ вдоль стержня, так, чтобы при $x=0$? $\rho=0$.
Линейная плотность по определению $$\rho=\dfrac{dm}{dx}, \eqno(1)$$ где $dm$ - элемент массы стержня.
Из условия, имеем дифур $$\dfrac{d\rho}{dx}=k.\eqno(2)$$
Интегрируем, получаем $\rho(x)=k \cdot x + C.$ Определяем константу из граничных условий $\rho(0)=k \cdot 0 + C=0$, откуда $C=0$. Имеем уравнения для $$\rho(x)=kx\eqno(3)$$
Найде массу. Из определения $\rho$ (1), имеем $$kx=\dfrac{dm}{dx}.\eqno(4)$$
Итегрируем (4), имеем: $$\int^M_0 dm = k \int^l_0 xdx,$$ или окончательно $$M=\dfrac{kl^2}{2}.$$ Задача решена.

А теперь вопрос.
Является ли уравнение (4) дифференциальным?
С одной стороны, вроде как нет, и вот почему: решением дифура есть функция, тогда как если бы (4) было дифуром, то решением была бы функция $m(x)$, т.е. масса в точке $x$, что абсурдно.
Но с другой стороны, вроде как да: мы можем тракторать величину $m(x)$ -масса куска стержня до точки $x$.
Понятно, что в данном примере масса, это интегральная характеристика, а плотность $\rho$ - дифференциальная. Но меня интересует вопрос в общем случае.
Есть ли в математике какя-то особая классификация для дифференциальных и интегральных величин и/или дифуров, в которые они входят?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group