چرخش، تاو یا کرل، برداری است که بیانگر بیشینه چرخشی است که میدان برداری در واحد سطح دارد. به بیان ساده تر کرل معیاری برای تعیین چرخش میدان برداری در یک نقطه است. در روابط ریاضی کرل یک میدان برداری، به صورت حاصل ضرب خارجی عملگر دیفرانسیلی دل در یک میدان برداری تعریف می شود.
توضیحات بیشتر در ادامه مطلب...
همانطور که در مطالب قبلی اشاره شد. اگر عملگر دل در تابعی اسکالر ضرب شود گرادیان نامیده می شود. حال اگر با توحه به تعریف این عملگر برداری، آن را در یک بردار به صورت ضرب نقطه ای ضرب کنیم به روابط زیر خواهیم رسید که به این صزب داخلی عملگر دل در تابع برداری دیورژانس می گویند.
همانگونه که ار روابط پیداست، باضرب کردن داخلی دو بردار در یک دیگر حاصل یک مقدار اسکالر (نرده ای) خواهد شد. پس همواره حاصل دیورژانس یک تابع یک مقدار اسکالر است. (دقت کنید که تنها از یک تابع برداری میتوان دیورژانس گرفت، طبق تغریف دیورژانس یک تابع نرده ای به معناست)
دیورژانس در حقیقت مقیاسی برای ارزیابی...
تابعی ار سه متغیر مانند دما (T(x,y,z را در نظر بگیرید.( یک دستگاه مختصات را فرض کنید و برای هر نقطه یک دما در نظر بگیرید) در اینجا هدف تعمیم مفهوم مشتق برای توابعی است که تنها به یک متغیر وابسته نیستند.
انتظار داریم که مشق، سرعت تغییرات تابع f را در قبال یک جابه جایى کوچک معلوم کند.اما این دفعه مسئله کمی پیجیده تر است زیرا این تغییرات بستگی به جهت جابه جایی، دارد: با حرکت مستقیم به سمت بالا ممکن است تغییرات تا حدودى سریع باشد اما مثلا اگر افقى حرکت کنبم امکان دارد که با هیچ تغییری مواجه نشویم. در واقع تعدادی نامتناهی پاسخ برای سرعت تغییرات (T(x,y,z وجود دارد. ولی با مشتقات جزئی می توان بیان کرد:
که این تابع تغییرات را در در هر سه راستا نشان می دهد. به همین ترتیب می توان با نوشتن ضرب داخلی هم همین مقدار را پییدا کرد:
یک قطار روی یک ریل بسته دایره ای حرکت می کند . اگر از بالا نگاه کنیم می بینیم که دودی که از ای قطار خارج می شود مثل یک دایره است. حال فرض کنید در حین گردش این قطار روی این دایره، با سرعت ثابت باد بوزد. شکلی که توسط دود قطار ایجاد می شود به جه صورت است؟
برای درک بهتر بک خودکار بردارید و مثل همان قطار چندین بار محیط دایره کوچک را طی کنید. شکل ایجاد شده همان شکل دود قطار در حالیست که باد نمی وزد. اکنون دوباره این کار را انجام دهید اما این بار سعی کنید با سرعت ثابت دست خود را در یک جهت حرکت دهید. شکل ایجاد شده در حالت ایده آل همان شکل دودی است که بار آن را به حرکت در آورده.
اکنون با توجه به این دو مثال سعی می کنیم سه حالت از منحنی سیکلوئید (چرخزاد را بررسی کنیم)
اگر یک نقطه از لبه استوانه را رنگ کنیم. استوانه در حین حرکت چنین شکلی ایجاد می کند
دو منشور یکسان با ضریب شکست های اندکی متفاوت مانند شکل کنار هم قرار گرفته اند. زاویه تتا بسیار کوچک است و وقتی باریکه لیزری به طور عمود به آن می تابد پرتو شکسته شده و با زاویه کوچک فی منحرف می شود.اختلاف ضریب شکست این دو منشور را بیابید.(مسئله 88 کتاب 100 مسئله در فیزیک کلاسیک)
با توجه به این که با روش های معمولی نمیتوان همه معادلات را حل کرد روشی بسیار جالب به عنوان روش نقطه ثابت را برای شما شرح می دهیم.در این روش هم مثل روش حل معادله نیوتون ابتدا یک عدد دلخواه به تابع می دهیم و با ایجاد یک دنباله همگرا به جواب نهایی نزدیک می شویم و آن را پیدا می کنیم و بهترین ابزار برای حل با این روش ماشین حساب مهندسی یا یک برنامه نویسی ساده است.یک معادله در نظر بگیرید و آن را به صورت ...
گاهی ممکن است به معادلاتی برخورد کنیم که حل آن با روش های معمولی بسیار سخت یا حتی نشدنی باشد.به دو معادله زیر توجه کنید.با روش ها معمولی این معادلات غیر قابل حل هستند.پس نیاز به روشی جدید داریم.
دو بردار a=2i+3j و b=-6i+5j مفروضند n ار طوری تعیین کنید تا بردار a+nb موازی با محور x ها باشد.
(ارسال شده توسط "کاظم")
