物理現象的描述為什麼多用微分方程?

時間 2021-05-06 05:59:08

1樓:RaySir

多項式方程是在描述一種靜態——1種從笛卡爾座標開始就被美感的幾何。微分方程主要是對時間 之動態——在座標上、動態借用了靜態之美好。

最美好的是 和 搞到了一起:復合地說、在美感的靜態幾何上、點空間上時間維度上卻又開始了打轉轉……開創了我們人類對世界本質的最新、最深刻認識。

2樓:南中國海的一條魚

我們學初中物理,重點研究的運動只有一種,那就是勻速直線運動,其運動方程非常簡單,就是

,初中物理課本更乾脆,直接 ,我們代入計算就能解好多道題。電學的話以分析靜態電路為主,列幾個一元方程二元方程啥的,搞定。

我們學高中物理,開始研究變速運動,這時候運動方程稍微複雜一點了。高二學數學學了導數正好能夠和物理進行知識關聯,因而我們可以認識到速度積分得位移,位置求導得速度。

到了大學物理,我們要研究的運動、運動中的變數和這些變數的關係,就複雜很多。它們已經不再僅僅是誰對誰求導得誰了,而是這些物理量對某個物理量求導後存在著一定的關係,這就只能靠微分方程去描述了。

3樓:

我理解的微分方程就是把未知數換成了未知的曲線,或是未知的曲面。

舉個最基礎的例子。求簡諧運動(鐘擺運動)時,我們發現未知的不再是乙個數量(點),而是乙個運動方程(曲線),於是便要用微分方程(呃,方程的方程)來解。

這個曲線(面)要符合一定的條件,比如它的切線(面)要如何如何啦,曲線的二階導數和曲線要如何如何啦,還有曲面的偏導數之類的。

當然,符合條件的曲線(面)不止乙個,乙個符合條件的解就是特解,都能表示出來就是通解。

尋求曲線(面)的解析解有時是很困難的,於是要用數值方法,去近似地表達。

作為物理現象,很多都是乙個變化的過程(曲線曲面等),於是要用微分方程來解這些曲線曲面。

4樓:週末

大誤啊,因為微分方程本來就是被發明用來解釋物理現象的,至於為什麼簡潔,本來就是用來解釋複雜的物理現象的啊(滑稽),不信你去搜一下這些方程裡的人名

5樓:

事實上我不認為物理學很簡潔。

你看看薛丁格方程的解,哪個都不簡單,更何況還幾乎都不可解。

之前看別的帖子提到,物理做了很多約定。你覺得麥克斯韋方程組簡單。但是你得先知道拉普拉斯算符啊。牛頓方程也是,你得知道什麼是力。這都要提前約定好。

6樓:

我的一點小見解:

小明被狗追,小明逃跑的時候,他跑動的速度v是根據狗與他自己的距離s決定的,所以就有v=f(s),s越大,即距離狗越遠,小明就可以跑慢點,即v變小,反之亦然。這種逃跑策略是非常直觀易理解的。而v和s都是關於時間t的函式,也就是說小明也可以根據時間t來計算他應該跑得快還是跑得慢,但如果用t來計算跑動的速度,那將非常不直觀.

所以微分方程有時候是為了更直觀地描述系統,你要是看過電路中的微分方程,你就會發現為什麼可以這樣列方程,因為它很直觀的符合KVL定理.很多系統的微分方程都是這樣的,它們能夠直觀地描述乙個系統~~

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