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




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2
 
 Re: Задачи для физика и математика
Сообщение23.03.2020, 02:27 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
fred1996 в сообщении #1446410 писал(а):
Пока что я не вижу пойнта, зачем вы вытащили эту задачу в качестве примера (чего?).
В качестве примера ситуации, когда решение задачи в стиле "опишем формулами физическую модель и отдадим решать получившиеся уравнения математику" приводит, скажем так, к некоторым проблемам.

Вы же писали:
fred1996 в сообщении #1446306 писал(а):
Задача физика, по имеющимся данным составить систему уравнений. Когда она составлена верно, это уже и есть решение задачи. А не то что думает математик.
Так что первый этап в решении задачи чисто литературный. Словами описать все необходимые условия и зависимости, а потом облечь их в формулы. Ну а дальше, когда вся работа фактически проделана, позвать в себе математика. :)
ну я и предложил реализовать этот алгоритм.

Но, поскольку вам лень, придется рассказать, что было бы дальше. Словами вы в основном все описали, облечь это в формулы тоже можно, после чего задача должна была поступить к математику (возможно, внутреннему), так? А дальше математик сначала будет долго возиться, а потом, получив ответ и осознав его смысл, начнет бегать за физиком с желанием этого физика побить за бесцельно потраченное время. :-)

fred1996 в сообщении #1446410 писал(а):
а выписывать формулы просто ради искусства мне влом.
Так ведь формулы выписывать было незачем. Надо было просто немного подумать - но не как "физику" в вашем понимании (такие странные физики, впрочем, встречаются редко) и не как математику, а как нормальному человеку, который оценивает свойства выбранной модели в процессе ее подбора, а не оставляет это кому-то другому на потом. Вы в общем-то уже написали почти все, что нужно (пусть и с некоторой ошибкой), но сами не поняли, что уже почти все сделали.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задачи для физика и математика
Сообщение23.03.2020, 03:29 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Я, кажется, допёр. Там стоит множитель $\sim e^{-(\frac{400}{5})^2}\sim 10^{-3000}.$ И до математика ходить не надо было, надо было на этапе физика это увидеть.

(Математик-то честно посчитает. Вот физик потом, глядя на ответ, будет думать, и зачем ему этот ответ.)

-- 23.03.2020 03:32:30 --

Я так понимаю, следующий вопрос, который задаётся студенту, это "за каким чёртом с Солнца летит солнечный ветер?".

 Профиль  
                  
 
 Re: Задачи для физика и математика
Сообщение23.03.2020, 03:49 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Munin в сообщении #1446417 писал(а):
Я, кажется, допёр. Там стоит множитель $\sim e^{-(\frac{400}{5})^2}\sim 10^{-3000}.$ И до математика ходить не надо было, надо было на этапе физика это увидеть.
Совершенно верно. На самом деле аргумент экспоненты будет поменьше (fred1996 ошибся с оценкой среднеквадратичной скорости, в реальности наиболее вероятная скорость - а нужна именно она - будет в два раза больше), но на итоговом результате это не скажется - число, обратное к получающейся относительной доле атомов, на порядки порядков превышает количество атомов водорода даже не в Солнце в целом, а в Метагалактике.

Но решающий поставленную "физиком" чисто математическую (и вполне корректную при этом) задачу математик будет брать интеграл, который не берется в элементарных функциях и "в лоб" не считается численно (поскольку используемые числа вылезают за пределы разрядной сетки при двойной точности).

-- 23.03.2020, 03:50 --

Munin в сообщении #1446417 писал(а):
Я так понимаю, следующий вопрос, который задаётся студенту, это "за каким чёртом с Солнца летит солнечный ветер?".
Ага. :D Но это уже следующая задача.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задачи для физика и математика
Сообщение23.03.2020, 04:39 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Pphantom в сообщении #1446418 писал(а):
"в лоб" не считается численно

Изображение
Ну его же можно заменить оценкой одной только экспоненты?

 Профиль  
                  
 
 Re: Задачи для физика и математика
Сообщение23.03.2020, 04:43 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Munin в сообщении #1446419 писал(а):
Ну его же можно заменить оценкой одной только экспоненты?
Можно (причем в выбранном вами варианте это будет очень сильно завышенная оценка), но это тоже факт, который следует из физического смысла решаемой задачи (а не из ее постановки в виде "уравнений для математика").

 Профиль  
                  
 
 Re: Задачи для физика и математика
Сообщение23.03.2020, 14:44 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/08/14
8072
Munin в сообщении #1446417 писал(а):
Я так понимаю, следующий вопрос, который задаётся студенту, это "за каким чёртом с Солнца летит солнечный ветер?".
Был бы я студентом, я бы сказал, что, во-первых, он летит из короны, где температура от фотосферной отличается на порядки; а во-вторых, механизмы разгона солнечного ветра в короне до конца не выяснены, их изучают.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задачи для физика и математика
Сообщение23.03.2020, 15:35 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Это, конечно, хорошо, но ещё хорошо бы не путать скорость направленного движения потока газа, и скорость беспорядочного теплового движения частиц в газе. Они между собой могут быть в любом соотношении (одна больше другой, одна меньше другой). В частности, в сверхзвуковом потоке (почти) нет частиц, движущихся назад.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задачи для физика и математика
Сообщение23.03.2020, 16:12 


16/08/05
1146
Представьте шпоночное соединение Изображение.
В валу с круглым сечением сделан фрезою прямоугольный паз.

Шпонка не садится идеально в паз. Всегда есть сечения, где вал с прямоугольной выемкой работает на кручение без шпонки. И нужно построить эпюру крутящего момента в таком нагруженном сечении. В докомпьютерную эпоху из фанеры вырезалась фигура сечения в масштабе, сверху из сита сыпали мелкий песочек. Получалась некая песчанная фигурная выпуклость, которая достаточно хорошо отражала в масштабе эпюру напряжений. Как-то хитро снимали высотные размеры (деталей за давностью уже не помню), и через специальные таблицы, выстраданные инженерами как советские ГОСТы, переводили в значения расчетных напряжений.

Так вот. Сегодня можно описать соответствующей системой дифуров только условия на границах сечения - и всё. Эта система - ни разу не полное писание задачи. В том смысле, что ничего эта система не решит, как её не решай. Для полного описания выход только один - разбивать сечение на мелкие подъобласти, каждую описывать отдельной системой дифуров, решать каждую отдельно, при этом правильно алгоритмически организовав передачу входных/выходных данных при движении расчета от области к области. Примерно так выглядит современный метод конечных элементов, без которого не возможно решить ни одну реальную инженерную/физическую задачу.

Этот пример с фигурным сечением наиболее прост, его легко визуализировать в своём воображении. Гораздо сложнее задачи четырёх-мерные (три координаты и время), связанные с течением жидкости. Их визуализировать, и соотвественно описывать и решать - крайне непросто.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задачи для физика и математика
Сообщение23.03.2020, 16:38 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/08/14
8072
Munin в сообщении #1446506 писал(а):
Это, конечно, хорошо, но ещё хорошо бы не путать скорость направленного движения потока газа, и скорость беспорядочного теплового движения частиц в газе.
Насколько я понял, вопрос состоит в том, откуда это направленное движение потока газа берётся. Какой такой вентилятор гонит газ из атмосферы Солнца в холодный жестокий мир?
Мой ответ: частично это истечение из короны частиц, скорость которых оказалась выше второй космической, а частично непонятно (не только мне) что.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задачи для физика и математика
Сообщение23.03.2020, 18:07 


20/01/12
194
Pphantom в сообщении #1446418 писал(а):
fred1996 ошибся с оценкой среднеквадратичной скорости, в реальности наиболее вероятная скорость - а нужна именно она - будет в два раза больше

Хмм.. У меня получается так:

$V=\sqrt{\frac{1.38\cdot10^{-23} \cdot5780K}{1.67\cdot10^{-27}kg}} = 6.9\frac{km}{s}$

Ну, то есть, не в два раза..

Или учитываем скорость вращения Солнца вокруг своей оси ($+2\frac{km}{s}$ на экваторе) ?

 Профиль  
                  
 
 Re: Задачи для физика и математика
Сообщение23.03.2020, 18:13 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
=SSN= в сообщении #1446560 писал(а):
У меня получается так:
А куда вы двойку из-под корня дели?

 Профиль  
                  
 
 Re: Задачи для физика и математика
Сообщение23.03.2020, 18:20 


20/01/12
194
Pphantom в сообщении #1446561 писал(а):
А куда вы двойку из-под корня дели?

Ну, нас же интересует не любая скорость, а именно скорость параллельная поверхности Солнца? Первая космическая скорость определяется же именно так?

 Профиль  
                  
 
 Re: Задачи для физика и математика
Сообщение23.03.2020, 18:24 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
=SSN= в сообщении #1446562 писал(а):
Ну, нас же интересует не любая скорость, а именно скорость параллельная поверхности Солнца?
Вообще-то нет. :-) И в определениях первой и второй космических скоростей нет ничего про направления.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задачи для физика и математика
Сообщение23.03.2020, 18:25 


20/01/12
194
Pphantom в сообщении #1446563 писал(а):
Вообще-то нет.

Тогда, ОК..

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 29 ]  На страницу Пред.  1, 2

Модераторы: Модераторы, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Утундрий


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