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
 
 Разложение полной энергии частицы в ряд Тейлора - физ. смысл
Сообщение07.04.2010, 21:15 


08/12/09
141
Доброго времени суток!
У нас есть полная энергия свободной частицы: $E=(m_0^2c^4+p^2c^2)^\frac{1}{2}$, её раскладывают в ряд Тейлора: $E=m_0c^2+\frac{p^2}{2m_0}+...$
Подскажите пожалуйста, как это получается математически. :roll:
Почему её разложили в ряд Тейлора, а не Маклорена - чем одно отличается от другого с физической точки зрения.
Спасибо.

 Профиль  
                  
 
 Re: Ряд Тейлора.
Сообщение07.04.2010, 21:18 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/04/08
2748
Физтех
Просто $c$ очень большое, а $1/c$ очень маленькое, этим и пользуются: $\[{\left( {1 + x} \right)^\alpha } = 1 + \alpha x + ...\]
$ при малых $x$.

Разложение по Маклорену - это разложение по Тейлору относительно нуля. Какой тут может быть физический смысл?

 Профиль  
                  
 
 Re: Ряд Тейлора.
Сообщение07.04.2010, 21:33 


08/12/09
141
ShMaxG в сообщении #307474 писал(а):
Просто $c$ очень большое, а $1/c$ очень маленькое, этим и пользуются: $\[{\left( {1 + x} \right)^\alpha } = 1 + \alpha x + ...\]
$ при малых $x$.

Разложение по Маклорену - это разложение по Тейлору относительно нуля. Какой тут может быть физический смысл?


Гм, у меня есть формула с производными и факториалами, не пойму, нужна ли она, что в выражении для энергии является аргументом?

 Профиль  
                  
 
 Re: Ряд Тейлора.
Сообщение07.04.2010, 22:15 
Заслуженный участник


04/03/09
910
$E=\left(m^2c^4+p^2c^2\right)^\frac{1}{2} = mc^2\left(1+\frac{p^2}{m^2c^2}\right)^\frac{1}{2} \approx mc^2\left(1+\frac{p^2}{2m^2c^2}\right) = mc^2 + \frac{p^2}{2m} $
Аргументом в ряде Тейлора является $\frac{p^2}{m^2c^2}$, и в приближении малых скоростей $ p \ll mc \Rightarrow \frac{p^2}{m^2c^2} \ll 1$

 Профиль  
                  
 
 Re: Ряд Тейлора.
Сообщение08.04.2010, 06:19 
Экс-модератор


17/06/06
5004
truth в сообщении #307483 писал(а):
Гм, у меня есть формула с производными и факториалами
В формуле, которую привёл ShMaxG, вот эта альфа в правой части - это первая производная в нуле; факториал единицы там тоже есть, только он равен 1, и поэтому его не видно. Остальные слагаемые упрятаны в "$\ldots$", потому что они уж совсем маленькие.

 Профиль  
                  
 
 Re: Ряд Тейлора.
Сообщение08.04.2010, 07:18 
Заморожен
Аватара пользователя


18/12/07
8774
Новосибирск
truth в сообщении #307469 писал(а):
Почему её разложили в ряд Тейлора, а не Маклорена - чем одно отличается от другого с физической точки зрения.

Не знаю, как там физически, а с математической точки зрения всё просто. Ряд Маклорена --- частный случай ряда Тейлора. Поэтому ряд Маклорена всегда можно назвать рядом Тейлора, а ряд Тейлора рядом Маклорена можно назвать лишь в некоторых случаях.

 Профиль  
                  
 
 Re: Ряд Тейлора.
Сообщение08.04.2010, 11:12 


08/12/09
141
Понятно, всем большое спасибо.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 7 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, 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