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物理怎麼用微積分

發布時間:2022-06-10 17:06:02

Ⅰ 如何運用微積分解物理題怎麼入手 用微積分解物理題的方法

如果是高中的話,我們稱此為「微元法」.
即取極小一段(時間),在極小的(時間)內,速度可視為不變,對速度做時間的累積,表示為∑v△t= 然後把能提的提出來(就是不隨時間)變化的,把隨時間變化的放在∑裡面,對時間做累積,最後∑里的東西會能夠由條件得出.就完成了.高中的差不多就這樣OK了.
其他的類比解法,同理可得.

Ⅱ 關於微積分在物理的運用

此題屬於高中物理,但是,題目的問題卻超綱了,此題應該給出運動時間,不應該求達到勻速的時間,更不能求位移,因為時間是無窮大,位移也無窮大。
一般高中用微積分的方法求解,淺淺的雙色石已經幫你提供一個很好的思路,他用了平均電流的方法解決了,不過用「平均」的方法求,一定是一次函數才可以(F=BIL,F和I是一次函數,所以可以,至於為什麼你不用管,要證明這個,也要用微積分證明,電荷Q=It也可以用平均電流,沖量I=Ft,也可以用平均力,因為都是一次函數,但是有效值是不能用「平均」求解的,因為有效值Q=I²Rt,Q和I不是一次函數),此外,你這道題還要求求時間,我懷疑你弄錯了,時間是求不出來的(因為這個運動不可能勻速運動,除非時間無限大,由於此題不可能達到勻速運動,所以如果求勻速運動)。
不知道你為什麼會提到用微積分,要用微積分,解微分方程是很麻煩的,你這個題的微分方程,雖然解出來不難,不過高中盡量不要考慮用微積分,下面我列微分方程解。同時,我也證明開始我說的結論,我說達到勻速的時間是無窮大,達到勻速的位移也是無窮大,如果你看不懂就算了,不過我還是把解法寫下來。

設在t時刻,導體的速度是v,那麼有安培力F(安)=B²L²v/r,根據牛頓第二定律,可得
F-μmg-B²L²v/(R+r)=m·dv/dt,這是一階線性微分方程,有通解公式,下面我用分離變數方法求解,為了方便計算,設p=(F-μmg)/m,q=-B²L²/m(R+r),那麼微分方程可化為
dv/dt=p+qv,分離變數,得dv/(p+qv)=t/q,積分,ln(p+qv)=t/q+C(C為任意常數,因為dv/dt>0,所以p+qv>0,所以絕對值直接去掉),初始條件,t=0時,有v=0,代入ln(p+qv)=t/q+C,可求得C=lnp,所以有t/q=ln(p+qv)-lnp=ln(1+qv/p),兩邊分別以e為底數取指數,得
1+qv/p=e^(t/q),所以v=-(p/q)·[1-e^(t/q)],
把p和q代回來,得v=[(F-μmg)(R+r)/B²L²]·{1-e^[-m(R+r)t/B²L²]},這個就是v和t的函數關系式,
從關系式可知,當t→∞時,v=(F-μmg)(R+r)/B²L²,也就是說,時間無窮大,才能達到勻速的速度,所以此題不應該問時間怎麼求。可以求出勻速速度是v=(F-μmg)(R+r)/B²L²

再次對t積分,就可以求出位移s和t的關系,這個積分沒有前面解微分方程難,不過計算也挺繁瑣,這里我就不計算了,你如果有興趣,以後學了微分方程可以自己算(或者你現在就明白微分方程也可以解)。求出表達式後,當t無窮大時,位移也是無窮大(具體我沒算,不過我用p和q把位移表達式求出來了,根據表達式,得到位移無窮大)。

Ⅲ 微積分在物理中的應用

原則上講,數理不分家,從物理到數學其實就是一個建模抽象的過程,同時也是一個化歸的過程,也就是說,物理中的任何一個領域都必然地涉及數學,不存在與數學毫無關聯的物理分支。

所以,只要物理中的問題能夠抽象劃歸成微分與積分,就是微積分在物理中的應用。我們所要討論的只是在物理中微積分用的比較頻繁的幾個領域。

1.變力做功(涉及力學、電學、熱學、原子物理等)

2.剛體轉動慣量的計算

3.保守力勢能的推導

3.某些特殊物體質心的確定

4.非均勻物體質量體積等的計算

5.電容特殊的充放電

6.電磁感應和動力學的結合等

僅為常用領域
學會用微積分的角度分析問題
才是根本的解決之道

Ⅳ 微積分在物理學中的應用有哪些

要是大學物理的話有 萬有引力的計算(比如質點到球),還有高斯定理,還有熱傳導方程。你沒發現大學物理的每一個公式都是和微積分有聯系嗎

微積分的方法是一種辨證的思想方法,它包含了有限與無限的對立統一,近似與精 確的對立統一。它把復雜的物理問題進行時間、空間上的有限次分割,在有限小的范圍 內進行近似處理,然後讓分割無限的進行下去,局部范圍無限變小,那麼近似處理也就 越來越精確,這樣在理論上得到精確的結果[1]。微分就是在理論分析時,把分割過程 無限進行下去,局部范圍便無限小下去。 積分就是把無限小個微分元求和。這就是微 積分的方法。物理學就是要抓住主要方面而忽略次要方面,從而使得復雜問題簡單化, 因此在大學物理中應用微積分的方法,能夠把看似復雜的問題近似成簡單基本可研究的 問題。 物理現象及其規律的研究都是以最簡單的現象和規律為基礎的,例如質點運動學是 從勻速、勻變速直線運動開始,帶電體產生的電場是以點電荷為基礎。實際中的復雜問 題,則可以化整為零,把它分割成在小時間、小空間范圍內的局部問題,只要局部范圍 被分割到無限小,小到這些局部問題可近似處理為簡單的可研究的問題,把局部范圍內 的結果累加起來,就是問題的結果。 微積分在物理學中的應用相當普遍,有許多重要的物理概念 ,物理定律就是直接 r r r dv r dr 以微積分的形式給出的,如速度 v = ,加速度 a = ,轉動慣量 I = ∫ dm ⋅r 2 ,安培定 dt dt r r r dΦ 律 dF = Idl × B ,電磁感應定律 ε = − N …… dt

Ⅳ 請問微積分在物理上有什麼應用,說具體點謝謝

計算變力做功,如萬有引力做功,靜電場的電勢,點電荷的電勢,福利葉變換,光學中分析光學很多用到積分傅里葉變換。統計熱力學中求和變積分,處理方便,固體物理中,求和變積分,處理方便。還有很多,不一一列舉了。

Ⅵ 用微積分解物理題的方法與步驟

用微積分解決物理中的問題,一般解決的是非勻速、非勻變的,但是還要利用原來的物理公式,這樣在一個比較大范圍內不能直接使用,微積分的方法就是將這些問題分解到一個非常小的范圍內,可以看成是勻速的、勻變的,從而能用原來的公式解決。所以要年具體問題了,導數解決的單位時間內變化率問題,一般直接求導,積分解決的問題一般用微元法,將所求問題分割成微元,用原來的物理公式來解決。

Ⅶ 微積分在物理學中的應用有哪些

微積分在物理學中的應用

物理學是定量科學,所以在物理學中廣泛地使用數學,可以說數學是物理學的語言。可見,物理學是離不開數學的,因為數學為物理學提供了定量表示和預言能力,在相當長的一段時間里,數學與物理幾乎是不可分割地聯系在一起。而微積分作為數學的一大發現在物理學中的應用更是非常的廣泛。

微積分是研究函數的微分、積分以及有關概念和應用的數學分支。微積分是建立在實數、函數和極限的基礎上的。微積分最重要的思想就是用"微元"與"無限逼近",好像一個事物始終在變化你很難研究,但通過微元分成一小塊一小塊,那就可以認為是常量處理,最終加起來就行。微積分學是微分學和積分學的總稱。它是一種數學思想,『無限細分』就是微分,無限求和』就是積分。無限就是極限,極限的思想是微積分的基礎,它是用一種運動的思想看待問題。微積分堪稱是人類智慧最偉大的成就之一。在大學物理中,微積分思想發揮了極其重要的作用。

微積分在物理學中的應用相當普遍,有許多重要的物理概念 ,物理定律就,,,dv,dr是直接以微積分的形式給出的,如速度,加速度a,,轉動慣量v,dtdt

,,,d,2I,dm,r,,N,安培定律,電磁感應定律…… ,dF,Idl,B,dt

物理競賽 怎麼應用微積分

運動,力學分析,基本就是經典物理的那部分。微積分就是那種你有思路甚至能列出方程但是解不出來的,比如高次求導方程。方法其一是把思路都轉化成過程,也就是說一道題你不僅要能覺得自己有切入點還得能一步一步算下去,如果是式子列不出來,那就得多看題,如果是式子解不出來,那就老老實實看微積分吧。微積分不僅是種思想,更是種方法,物理中的微積分主要指積分,非得看高等數學不可。同樣物理也推薦你看看大學物理,站得高看得遠么。如果只是為了幾天後的物理競賽,那就只有一點建議,抓好基礎,然後看點相對論的題,不要只看概念的,要量化計算的

Ⅸ 物理中對微積分的使用到底是什麼原理

微積分都是把一個按照一定規律變化(即是函數)的變數通過分成無限小的部分進行累加得到整體,這就是微積分咯。大學物理的話,我感覺用到的大多是微分方程的內容。沒有學習微分方程之前是有點懵懂的

Ⅹ 物理中在滿足怎樣的條件下才能用微積分的思想

只要可以用的地方(比如求變力做功、求變速運動的位移、勢能的變化等)都可以用啊
只是不知道你是不是搞競賽的同學呢?微積分的方法在普通的考試中是很少用的(偶爾也在利用圖象的面積的物理意義時用,但大多隻是利用的微積分的思想,並沒有用微積分的方法,比如求面積可以用數格子的方法求),如果在物理競賽中,微積分是很常用的,當年我讀競賽是,剛開始根本不明白微積分是什麼意思,可是老師還是幾乎每天上課都要用到微積分的方法來解題。

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