Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 03. 06. 2012 16:44

igorrohal
Zelenáč
Příspěvky: 4
Reputace:   
 

Numericke reseni pro difer. rovnicu

Zdravim. Nedokazali by ste mi niekto pomoct s touto otazkou:

Navrhnite numericke reseni pro rovnici:

ddf(x,y)/dxx + ddf(x,y)/dyy = 0
f(0,0) = 0
f(1,1) = 1

Ako sa nieco taketo riesi, aky je postup, nemohli by ste nejako poradit?

Dakujem moc pekne !

Offline

 

#2 03. 06. 2012 16:56

igorrohal
Zelenáč
Příspěvky: 4
Reputace:   
 

Re: Numericke reseni pro difer. rovnicu

pardon, este raz s vyuzitim latexoveho editoru:

$\frac{\partial^{2}f}{\partial x^{2}} + \frac{\partial^{2}f}{\partial y^{2}} = 0$

$f(0,0) = 0$
$f(1,1) = 0$

Offline

 

#3 03. 06. 2012 18:36

FliegenderZirkus
Příspěvky: 544
Škola: RWTH Aachen
Reputace:   25 
 

Re: Numericke reseni pro difer. rovnicu

Ahoj, jestli se nepletu, tak okrajové podmínky bys měl mít zadané např. na nějaké uzavřené křivce, ne jen ve dvou bodech. Představ si nějakou desku, u které zkoumáš stacionární rozložení teploty (po dlouhé době). Abys takovou úlohu mohl vyřešit, potřebuješ znát teplotu po celém okraji té desky, ne jen ve dvou bodech. Pak půjde použít např. metodu sítí (resp. konečných diferencí).

Offline

 

#4 03. 06. 2012 18:48

igorrohal
Zelenáč
Příspěvky: 4
Reputace:   
 

Re: Numericke reseni pro difer. rovnicu

ahoj, dakujem za odpoved. v tomto mam asi smolu, pretoze ja neviem, ako sa taketo rovnice riesia. Situacia je totiz taka, ze mam v utorok statnice a na nasom skolskom fore sa objavila takato otazka z minulych statnic. Ja to Bohuzial neviem riesit, lebo som mal iny bakalarsky obor a na magisterskom som ziadny takyto predmet uz nemal zapisany. Tak som myslel, ze ci sa tu nahodou nedozviem odpoved, ale asi to nie je take trivialne, aby som sa to teraz stihol doucit. Takze ked dostanem tuto otazku nahodou, tak mam smolu, no co uz... :) aj tak dakujem!

Offline

 

#5 03. 06. 2012 19:01

FliegenderZirkus
Příspěvky: 544
Škola: RWTH Aachen
Reputace:   25 
 

Re: Numericke reseni pro difer. rovnicu

Pokud nevypátráš originální zadání, tak se asi bohužel dále nepohneme.

Offline

 

#6 03. 06. 2012 20:26

igorrohal
Zelenáč
Příspěvky: 4
Reputace:   
 

Re: Numericke reseni pro difer. rovnicu

No je vidno na prvy pohlad, ze takto je tych rieseni mnoho, daju sa hned napisat napr. f(x,y) = x - y alebo x^2 - y^2 atd atd.
Cielom ale nie je toto riesit analyticky, cielom nie je najst vsetky riesenia pre f(x,y). Toto je otazka od fyzikara a otazka je na to, ako by sa tato rovnica mala riesit numericky aproximacne. Napriklad ked sme riesili numericky diferencialnu rovnicu, ktora popisovala momentalnu polohu kmitajuceho predmetu od casu (1 premenna), tak ako numericka metoda bola pouzita napriklad Runge Kuttova metoda a vypocet bol v podstate len taky, ze sa pomalicky krokovalo po kuskoch casu t a pocitala sa poloha x a derivacia 1 radu -> rychlost. S tym sa potom islo do dalsieho kroku...

Neviem, ako by sa numericky malo riesit toto, asi je treba nejako krokovat po kuskoch podla x a podla y. Rozmyslam ale, naco su potom zadane tie f(0,0) a f(1,1)... mozno sa to da nejako pouzit :)

Offline

 

#7 03. 06. 2012 23:04 — Editoval FliegenderZirkus (03. 06. 2012 23:05)

FliegenderZirkus
Příspěvky: 544
Škola: RWTH Aachen
Reputace:   25 
 

Re: Numericke reseni pro difer. rovnicu

Tvoje úloha má, jak jsi správně napsal, nekonečně mnoho řešení. Řešit ji numericky proto nemá smysl. Předtím, než začneme s přibližným řešením nějaké rovnice popisující problém (nekvantové) fyziky, obvykle ověřujeme splnění podmínek existence a jednoznačnosti jejího řešení. (A někdy to je docela problém, viz Navier-Stokesovy rovnice.) Důvod je prostý - tak to přece ve fyzice je, že to, jak se systém bude vyvíjet v čase, je jednoznačné. V tvém případě neznáme všechny okrajové podmínky, rovnice v této podobě proto nepopisuje žádný jeden konkrétní fyzikální problém. Jak jsem ale už napsal výše, lineární parciální diferenciální rovnice se často dají řešit metodou sítí (=konečných diferencí). Je to velmi přímočará metoda snadná na pochopení. Nejdříve ale musíme znát všechny okrajové podmínky. Zkus google s „eliptická rovnice metoda sítí“.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson