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




 
 Дифф. линейные уравнения 2-ого порядка с постоянными коэф.
Сообщение28.11.2009, 23:50 
Здравствуйте.
Помогите пожалуйста, столкнулся со следующими трудностями с математической стороны.
Мне нужно написать следующую лабораторную работу на MAPLE.

Цитата:
Лабораторная работа

Цель:
Создать MAPLE программу, предназначенную для решения дифференциальных линейных уравнений 2-ого порядка с постоянными коэффициентами и применить её для решения заданий.

Задания:
1. Входные данные $f(x),p_1,p_0,y_0,y_0^'$
Получить аналитическое решение начального задания:
  • $\[{y^{''}} + {p_1}{y^'} + {p_0}y = f(x)\]$
  • $y(0)=y_0$
  • $\[{y^'}(0) = y_0^'\]$

2. $y(x)$ и $\[{y^'}(x)\]$ изобразить графически на заданном интервале $[0,x]$
3. Предоставить уравнению и решению физическую интерпретацию
4. Изобразить график(или чтото в этом роде) с анимацией.


Подскажите пожалуйста:
1. Где я мог-бы найти задачи такого рода (дифференциальные линейные уравнения 2-ого порядка с постоянными коэффициентами) с ответами и физическим смыслом (тоесть например "вынужденные колебания" или чтото в этом роде). Так как сам то не могу никак составить/придумать решение из-за отсутствия опыта решения таких задач. :|

 
 
 
 Re: Дифф. линейные уравнения 2-ого порядка с постоянными коэф.
Сообщение29.11.2009, 15:03 
Существуют-ли какие-то ещё другие задачи кроме задач на "вынужденные колебания" имеющие физический смысл? :|

 
 
 
 Re: Дифф. линейные уравнения 2-ого порядка с постоянными коэф.
Сообщение29.11.2009, 23:39 
Ну я же не прошу решения. :|
Не у кого не возникает никаких мыслей что-ли совсем?

 
 
 
 Re: Дифф. линейные уравнения 2-ого порядка с постоянными коэф.
Сообщение29.11.2009, 23:58 
Можно вот так бредово порассуждать. Если неизвестная величина - координатата, то её производные - ... Тогда будет считать, что это записан 2 з-н Ньютона. На тело действует 3 силы: одна - пропорционально скорости - например, сила сопротивления воздуха при некоторых скоростях, а вторая - пропорционально координате - сила упругости пружины. Далее правая часть - зависит только от времени, т.е. какая-то переменная сила. В итоге: тело (шар), повешеное на пружине, падает вертикально вниз в среде с сопротивлением (даже воздух). При этом в каждый момент времени дополнительно к телу приложена некоторая внешняя сила. Если выбрать СО, "падающую" с ускорением свободного падения, то получится данное уравнение.

 
 
 
 Re: Дифф. линейные уравнения 2-ого порядка с постоянными коэф.
Сообщение30.11.2009, 00:15 
nbyte в сообщении #266596 писал(а):
Ну я же не прошу решения. :|
Не у кого не возникает никаких мыслей что-ли совсем?


Ну,в общем,мысли такие:"Существует замечательная книга Дмитрия Письменного".
А если подойти к вопросу творчески, могу помочь :)

 
 
 
 Re: Дифф. линейные уравнения 2-ого порядка с постоянными коэф.
Сообщение01.12.2009, 21:33 
А, что толком означает "предоставить уравнению и решению физическую интерпретацию"?
Подскажите пожалуйста тут ктонибудь?

Например я имею
$y^{''}+y^{'}+0.25y=0, y(0)=3.0, y^{'}(0)=-3.5$
Решаю
$\[{\lambda ^2} + \lambda  + 0.25 = {(\lambda  + 0.5)^2} = 0\]$, нахожу двойной корень $\[\lambda  =  - 0.5\]$
Это даёт общее решение
$\[y = ({c_1} + {c_2}x){e^{ - 0.5x}}\]$
производная
$\[{y^'} = {c_2}{e^{ - 0.5x}} - 0.5({c_1} + {c_2}x){e^{ - 0.5x}}\]$
Получаю
$\[y(0) = {c_1} = 3.0\]$, $\[{y^'}(0) = {c_2} - 0.5{c_1} =  - 3.5\]$, $\[{c_2} =  - 2\]$
Дальше рисую график по
$\[y = (3 - 2x){e^{ - 0.5x}}\]$
А что с 3. и 4. пунктом я не знаю что делать :(

 
 
 [ Сообщений: 6 ] 


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