IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )

 
Ответить в эту темуОткрыть новую тему
> Скалярное поле, Хочу понять
Даарийский
сообщение 11.9.2010, 3:02
Сообщение #1


Новичок
*

Группа: Продвинутые
Сообщений: 6
Регистрация: 11.9.2010
Город: Астрахань
Учебное заведение: АИСИ
Вы: студент



Здраствуйте форумчане. Вот 2 года занимаюсь самоучебой по математике,учил учил и подошел к скалярному полю и тут же возникли вопросы. Хотел б твердо уверится в том,что я понял,в частности:
1). Правильно ли я понял,что скалярное поле может не иметь систему координат и любую точку М в пространстве описывает некая числовая функция u=u(M). Тогда не понятно,как эту точку обозначать и как функцию u указать?
2). Как я понял,если пространство отнесено к некой системе координат,то точка М обозначается тремя координатами числовой функции u=u(M),где М(x,y,z),т.е. u=u(x,y,z),тогда как понять эту функцию,ведь она описывает числовое значение в пространстве,а не геометрическое положение точки М?
3). И еще встал вопрос самого обозначения функции u=u(x,y,z),мне не понятно что такое u,к какой системе она относится,судя,что здесь 4 переменные,то к четвертичной,так как здесь u,x,y и z,но тогда полностью теряется смысл трехмерного пространств? Что за глупое обозначение?
Кто может,пожалуйста,помогите,а то читаю книги,а там сухая теория,никаких иллюстраций.

Авторы книг,если есть здесь такие,призываю вас иллюстрировать каждую теорию,а то получается пустое балаболство,лучще один раз увидеть,чем сто раз слышать!!!
Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения
Даарийский
сообщение 11.9.2010, 3:26
Сообщение #2


Новичок
*

Группа: Продвинутые
Сообщений: 6
Регистрация: 11.9.2010
Город: Астрахань
Учебное заведение: АИСИ
Вы: студент



И еще вопрос.Правильно ли я понимаю ,что u=u(x,y,z)-это неявно заданная функция от z вида f(x,y,z)=0? Но тогда опять встает вопрос,когда указываю поверхности уровня поля с помощью константы С в виде f(x,y,z)=C. Какая здесь переменная фиксирует константу С? Ясно,что в данном случае z,но как это понять при задании функции в виде u=u(x,y,z)=C? Где находится С?
Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения
граф Монте-Кристо
сообщение 11.9.2010, 5:52
Сообщение #3


Доцент
******

Группа: Преподаватели
Сообщений: 3 840
Регистрация: 27.9.2007
Из: Старый Оскол
Город: Москва
Учебное заведение: МФТИ/МАИ
Вы: другое



1)Вообще, обычно сначала задаётся система координат, а уже потом - скалярное поле в ней. В зависимости от его свойств,оно может быть или не быть инвариантым относительно изменения СК.
2)Функция по координатам точки М даёт некое число - значение функции в этой точке. В чём суть вопроса?
3)Вы привыкли смотреть не на функцию, а на её график,но это совсем не обязательно! Да,если строить график скалярного 3-мерного поля,нужно будет переходить в 4-мерное пространство,чтобы провести перпендикуляр к нашему 3-мерному пр-ву. Но зачем? Поле можно очень успешно исследовать и без графика.
4)Нет, неправильно понимаете. Первое уравнение описывает функцию, а второе - некоторую поверхность в 3-мерном пространстве. Поле может быть задано неявно, но только функцией f(x,y,z,u)=0, тогда поверхности уровня будут задаваться уравнениями f(x,y,z,C)=0.
Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения
Даарийский
сообщение 11.9.2010, 7:02
Сообщение #4


Новичок
*

Группа: Продвинутые
Сообщений: 6
Регистрация: 11.9.2010
Город: Астрахань
Учебное заведение: АИСИ
Вы: студент



Цитата(граф Монте-Кристо @ 11.9.2010, 5:52) *


2)Функция по координатам точки М даёт некое число - значение функции в этой точке. В чём суть вопроса?

Это да,но вот в чем проблема,здесь перед нами встают две величины-это координаты точки М и числовая функция u=u(x,y,z). Если функцию u использовать как функцию ,задающую некое,идущую по определенному закону, константу в пространстве,то она не может соответственно и задавать параллельно и геометрические координаты точки М (здесь речь идет именно о расположении точки М,а не о числе,соответствующей этой точке). Мне не понятна сама логика их взаимного расположения.
Цитата

3)Вы привыкли смотреть не на функцию, а на её график,но это совсем не обязательно! Да,если строить график скалярного 3-мерного поля,нужно будет переходить в 4-мерное пространство,чтобы провести перпендикуляр к нашему 3-мерному пр-ву. Но зачем? Поле можно очень успешно исследовать и без графика.


Да,это для меня новое. Это то,что даст мне ответы на многие дальнейшие вопросы. Теперь понятно,что переменная u -эта такая же переменная,как и x,y и z. Хотелось б узнать у вас о перпендикуляре к трехмерной системе. Как она строится,где 4-ю ось отложить и в чем ее смысл?
Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения
Даарийский
сообщение 11.9.2010, 7:50
Сообщение #5


Новичок
*

Группа: Продвинутые
Сообщений: 6
Регистрация: 11.9.2010
Город: Астрахань
Учебное заведение: АИСИ
Вы: студент



Порылся с гуглом,узнал,что 4-е пространство описывает не материю. Если одномерное пр-во-это линия,2-х мерное-плоскость,3-х мерное-объем,то 4-х мерное опысывает не материю,а такие процессы,как время,температуру,давление. Я так понимаю,что,как вы упомянули,перпендикуляр означает выход 4-ой оси из начала координат под 45 градусов к каждой оси. Я правильно понял?
Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения
граф Монте-Кристо
сообщение 11.9.2010, 12:59
Сообщение #6


Доцент
******

Группа: Преподаватели
Сообщений: 3 840
Регистрация: 27.9.2007
Из: Старый Оскол
Город: Москва
Учебное заведение: МФТИ/МАИ
Вы: другое



Цитата(Даарийский @ 11.9.2010, 11:02) *

Это да,но вот в чем проблема,здесь перед нами встают две величины-это координаты точки М и числовая функция u=u(x,y,z). Если функцию u использовать как функцию ,задающую некое,идущую по определенному закону, константу в пространстве,то она не может соответственно и задавать параллельно и геометрические координаты точки М (здесь речь идет именно о расположении точки М,а не о числе,соответствующей этой точке). Мне не понятна сама логика их взаимного расположения.

С чего Вы взяли, что функция u задаёт положение точки М? Её координаты определяются в уже заданной системе, по ним рассчитывается значение функции в данной точке. Но, например,можно сказать, что поле во всех точках равно 1, и тогда оно не будет зависеть от СК. Фактически, скалярное поле зависит только от точки,в которой оно считается, потому что, меняя СК, Вы должны не забыть поменять и те x,y,z, которые входят в u.

Цитата(Даарийский @ 11.9.2010, 11:02) *

Да,это для меня новое. Это то,что даст мне ответы на многие дальнейшие вопросы. Теперь понятно,что переменная u -эта такая же переменная,как и x,y и z. Хотелось б узнать у вас о перпендикуляре к трехмерной системе. Как она строится,где 4-ю ось отложить и в чем ее смысл?

В том то и дело, что не совсем. U - это функция, зависимая переменная, а x,y,z - независимые.
Насчёт построения - на бумаге Вы этого сделать не сможете, так как она - двумерна. Вообще, размерности выше третьей лучше не пытаться представить - свихнётесь(IMG:style_emoticons/default/smile.gif) На эту тему могу посоветовать интересный фильм - "Flatland"
Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения
Даарийский
сообщение 11.9.2010, 14:00
Сообщение #7


Новичок
*

Группа: Продвинутые
Сообщений: 6
Регистрация: 11.9.2010
Город: Астрахань
Учебное заведение: АИСИ
Вы: студент



Т.е. ,если я правильно понимаю,чтобы знать значение поля в определенной точке M пространства,то необходимо определить это значение подставив координаты точки M(x,y,z) в место соответствующих координат функции u=u(x,y,z),а переменная u дает результат в виде ,определенной в этой точке, константы? Могу ли я здесь привести аналогию с потенциальным полем,где f=A/q,где f-потенциал, A=(M0-M1)*F-работа перемещения заряда между 2 мя точками М0 и М1,а q-заряд (перемещающаяся заряженная частица),в котором,если следовать принципу скалярного поля,f зависит от расположения точки М1,относительно точки М0? Т.е.,если отсчет вести относительно M0 или представить эту точку началом осей координат 3х мерного пространства,то можно сказать,что потенциал поля f зависит от точки М1(x,y,z) и подставив эти координаты в функцию f=f(x,y,z) мы получаем значение поля в этой точке. Проверьте,пожалуйста,мою правдивость.
Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения
граф Монте-Кристо
сообщение 11.9.2010, 14:29
Сообщение #8


Доцент
******

Группа: Преподаватели
Сообщений: 3 840
Регистрация: 27.9.2007
Из: Старый Оскол
Город: Москва
Учебное заведение: МФТИ/МАИ
Вы: другое



Цитата(Даарийский @ 11.9.2010, 18:00) *

Т.е. ,если я правильно понимаю,чтобы знать значение поля в определенной точке M пространства,то необходимо определить это значение подставив координаты точки M(x,y,z) в место соответствующих координат функции u=u(x,y,z),а переменная u дает результат в виде ,определенной в этой точке, константы?

Да. Только нет понятия "координаты функции", есть понятие "аргументы функции".
Цитата(Даарийский @ 11.9.2010, 18:00) *

Могу ли я здесь привести аналогию с потенциальным полем,где f=A/q,где f-потенциал, A=(M0-M1)*F-работа перемещения заряда между 2 мя точками М0 и М1,а q-заряд (перемещающаяся заряженная частица),в котором,если следовать принципу скалярного поля,f зависит от расположения точки М1,относительно точки М0? Т.е.,если отсчет вести относительно M0 или представить эту точку началом осей координат 3х мерного пространства,то можно сказать,что потенциал поля f зависит от точки М1(x,y,z) и подставив эти координаты в функцию f=f(x,y,z) мы получаем значение поля в этой точке. Проверьте,пожалуйста,мою правдивость.

Верно, только f называют разностью потенциалов, потому что потенциал всегда определён с точностью до произвольной постоянной.
Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения
Даарийский
сообщение 11.9.2010, 14:45
Сообщение #9


Новичок
*

Группа: Продвинутые
Сообщений: 6
Регистрация: 11.9.2010
Город: Астрахань
Учебное заведение: АИСИ
Вы: студент



Граф Монте-Кристо,очень вам благодарен за столь информативный отклик. Надеюсь еще у вас узнать в последующем,если возникнут вопросы.
Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения
граф Монте-Кристо
сообщение 11.9.2010, 21:05
Сообщение #10


Доцент
******

Группа: Преподаватели
Сообщений: 3 840
Регистрация: 27.9.2007
Из: Старый Оскол
Город: Москва
Учебное заведение: МФТИ/МАИ
Вы: другое



С удовольствием Вам помогу (IMG:style_emoticons/default/smile.gif)
Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения

Ответить в эту темуОткрыть новую тему
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 



- Текстовая версия Сейчас: 28.3.2024, 15:57

Книжки в помощь: "Сборник заданий по высшей математике" Кузнецов Л.А., "Сборник заданий по высшей математике" Чудесенко В.Ф., "Индивидуальные задания по высшей математике" Рябушко А.П., и другие.




Зеркало сайта Решебник.Ру - reshebnik.org.ru