1. Главная
  2. Библиотека
  3. Высшая математика
  4. Дана струна, которая закреплена на концах в точках и ....
Разбор задачи

Дана струна, которая закреплена на концах в точках и . В начальный момент времени она имеет форму, заданную функцией Найти отклонение точек струны от оси абсцисс в любой момент времени , если начальные скорости точек струны отсутствуют и .

  • Предмет: Высшая математика
  • Автор: Кэмп
  • #Математический анализ
  • #Уравнения математической физики
Дана струна, которая закреплена на концах в точках и . В начальный момент времени она имеет форму, заданную функцией Найти отклонение точек струны от оси абсцисс в любой момент времени , если начальные скорости точек струны отсутствуют и .

Условие:

Дана струна, которая закреплена на концах в точках x=0x=0 и x=2x=2. В начальный момент времени она имеет форму, заданную функцией $\varphi(x)=\left{

0,1x, при x[0;1]; 0,1(2x), при x(1;2].\begin{array}{l}0,1 x, \text { при } x \in[0 ; 1] ; \ 0,1(2-x), \text { при } x \in(1 ; 2] .\end{array}

Решение:

Для решения задачи о колебаниях струны, заданной функцией начальной формы, мы будем использовать уравнение волн. Уравнение для струны имеет вид:

∂²u/∂t² = a² ∂²u/∂x²,

где u(x, t) — отклонение струны от оси абсцисс, a — скорость распространения волн.

В данной задаче a² = 4, следовательно, a =
2.

Начальные условия:

  1. Начальная форма струны: u(x, 0) = φ(x).
  2. Начальная скорость: ∂u/∂t(x, 0) =
    0.

    Функция начальной формы задана как:

    φ(x) = { 0.1x, при x ∈ [0, 1]; 0.1(2 - x), при x ∈ (1, 2] }.<...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какое из следующих утверждений верно относительно начальных условий задачи о колебаниях струны, если начальные скорости точек струны отсутствуют?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет