Comments: |
Если проблема ещё актуальна, то как-то так: inter = First[y /. NDSolve[{y'[x] + y[x] == 2, y[0] == 0}, y, {x, 0, 10}]] Plot[{x*inter'[x]}, {x, 0, 10}]
Спасибо! Эта уже нет, но актуальны другие. Если не разберусь, спрошу Вас, ладно?
Слушай, а вот он нашего стола вашему столу (совсем детское, типа): Может ли нестационарное уравнение теплопроводности при каких-либо стационарных граничных условиях давать решение в виде затухаюэей волны? Начальные условия -- импульсный нагрев одного из элементов, допустим, лазером. Никакие процессы, кроме теплопередачи, ен учитываем (например, возможные механические колебания среды от скачкообразного тепловоо напряжения)?
Вроде б нет (уравнение первого порядка с вещественными коэффициентами), но сегодня на работе чуть не подрался.
Иными словами: есть какая-то железка, с неоднородными свойствами. В один конец шмальнули лазером, в другом месте смотрим на температуру, увидим ли бы там знакопеременную производную от времени? Никаких рекций и механического звона в системе не происходит.
Насколько неоднородными свойствами? И никакой термоэдс?
В терминах уравнения теплопроводности ты, наверное, прав, только у него вроде как есть границы применимости. (Например, если возьмешь решение в однородном случае, там после единовременного импульса экспоненциальный хвост возникает сразу во всем пространстве, т. е., следуя уравнению теплопроводности, тепло бесконечно быстро куда-то проползло).
А так, давай возьмем такую нелепую модель. Пусть у тебя есть буква V из двух стержней (скажем, теплоизолированных по всей длине, кроме концов): один медный, другой железный. внутри куска среды с малой теплопроводностью. Ты бьешь ей лазером в жопу. Если это не буква V, а только один медный стержень, то по медному стержню тепло пройдет быстро, рядом с ним среда нагреется, а потом будет остывать (одна перемена знака у производной), сообщаясь с прочей средой. Если время, за которое она остынет, окажется меньше, чем время, за которое тепло дойдет по второму железному стержню, то случится и вторая перемена знака у производной: когда дойдет, этот участок среды опять начнет нагреваться. Конкретно такой опыт вряд ли, конечно, возможен: не знаю, как могло бы быть реализованно такое соотношение характерных времен. Уравнение теплопроводности такого рода сценарий исключило сразу, там всегда локальный теплообмен быстрее. Но я не знаю, исключила его жизнь или нет.
В этом примере ты как бы пытаешься обмануть начальные условия, запуская два тепловых возбуждения с временной здержкой и создавая возмущение со знакопеременной производной. Я думаю, что catch здесь в том, что ты не пустишь два отдельных импульса, поскольку ни у одного из них не будет заднего спадающего фронта, поскольку тепло прет всегда против градиента температуры.
Т.е. задний конец стержня всегда будет не холоднее переднего.
Может быть, и не пущу, но у меня тут нет ясности. Тепло не всегда прет против градиента температур, если учитывать не только теплопередачу, ср. термоэдс. Но если работает уравнение теплопроводности, то вроде как ты прав.
> если учитывать не только теплопередачу, ср. термоэдс.
Вот-вот. У нас фабула проистекает с другого конца. Мы мониторим не температуру, а некоторую величину, которая зависит от температуры и МОЖЕТ БЫТЬ еще от чего-то. Зависимость от температуры монотонная, а мы видим некислый свинг этой величины. Мне говорят, что это де тепловая волна, вызванная коротким прямоугольным импульсом (у которого свингов нет). Я утверждаю, что такое невозможно описать исключительно теплопередачей.
А температуру не можете посмотреть?
Увы. У нас счет идет на сотни микросекуднд, а термистор от этого места довольно далеко.
1) Уравнение теплопроводности -- второго порядка. 2) Какая разница, если там волна или дэльта-функцыя в качестве граничного условия? С таким и нулевого порядка можэт волну выдать.
ded_mitya имеет в виду, что оно по времени первого порядка. Граничные условия стационарны. "Дельта-функция" -- это начальные условия.
Можно и как начальное, только представлять труднее -- поскольку производной по x не будет, придётся приближать.
В общем, пофиг, там именно волна и пойдёт если нет теплообмена через стенки нашэго стержня.
Не знаю, что Вы называете волной. Вопрос ставится так (если я правильно поняла): будет ли наблюдаться знакопеременная производная по времени у температуры в каком-нибудь месте стержня. То есть, кусочек стержня то нагревается, то охлаждается, то снова нагревается. Вы как считаете -- будет? Скажем, в однородном случае.
Нет, снова нагреваться от однократного импульса он не будет.
>Нет, снова нагреваться от однократного импульса он не будет. Вот ded_mitya как раз это и говорит.
А однократно -- сначала нагреваться, потом охлаждаться -- будет, конечно.
Волна это допустим Т_(t,x) exp(-i\omega t + ikx), где T(t,x) это вещественная функция. Вот меня интересует, каким должно быть уравнение теплопроводности в среде без химических реакций и прочих превращений внутренней энергии (и где во всяком случае нет вынуждающего периодического возмущения), чтобы решение выглядело таким образом.
>Волна это допустим Т_(t,x) exp(-i\omega t + ikx), где T(t,x) это вещественная функция.
А в чём можэт быть физический смысл комплексной температуры? То есть я вообще не понимаю, что в данном уравнении можэт означать такая функцыя.
Ну пусть Т_(t,x) cos(\omega t - kx). У линейного уравнения если функция является решением, то и вещественная ее часть, у которой физический смысл. А с экспонентами работать удобнее. | |