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 30. 11. 2013 17:26

sukovanej
Místo: Letovice
Příspěvky: 41
Škola: MUNI PřF
Pozice: student
Reputace:   
Web
 

Matematický popis kmitání

Zdravím,

mohl by mi někdo vysvětlit, jaký fyzikální význam má komplexní funkce popisující kmitání? Pokoušel jsem se počítat funkci popisující tlumené kmitání a pro správnou volbu konstant dostávám komplexní řešení, přičemž bych očekával, že výsledkem bude klasická reálná funkce, která bude popisovat výchylku v daném čase.

Předem díky


Pouze dvě věci jsou nekonečné. Vesmír a lidská hloupost. u té první si tím však nejsem tak jist - Albert Einstein

Offline

 

#2 01. 12. 2013 21:20

LukasM
Příspěvky: 3274
Reputace:   193 
 

Re: Matematický popis kmitání

↑ sukovanej:
I bez tlumení dostaneš komplexní řešení tvaru $e^{i\omega t}$. Její reálná část je to co znáš jako výchylku. A protože platí $e^{ix}=\cos{x}+i\sin{x}$, je tato reálná část $\cos{\omega t}$, tedy vychází to tak jak má.

Samozřejmě se tam někde objeví nějaké integrační konstanty, ty jsem nepsal. Výsledek tedy bude, resp. může být, složitější.

Offline

 

#3 01. 12. 2013 22:46

sukovanej
Místo: Letovice
Příspěvky: 41
Škola: MUNI PřF
Pozice: student
Reputace:   
Web
 

Re: Matematický popis kmitání

↑ LukasM:

Vím, že komplexní řešení dostanu i bez tlumení. Tak trochu jsem doufal, že mi někdo řekne i to, proč u tlumeného kmitání pro určitou volbu konstant dostávám ryze reálné řešení. Matematicky je mi to jasné, ale fyzikálně v tom mám hokej.

Sám bych si komplexní výsledek interpretoval tak, že výraz $e^{i\omega t}$ by mohl určovat polohový vektor a dostával bych potom pohyb po kružnici. Jinak ve všech učebních textech píší, že se mají integrační konstanty volit tak, abych se imaginárních komponent výrazu zbavil. Můj jiný závěr by tedy byl, že je to prostě jen otázkou matematiky a pro fyzikálně použitelná řešení musím některé výsledky, které mi dala matematika, "zahodit".

Jinak díky za odpověď, byť mi bohužel neříká to, co bych úplně chtěl slyšet. Možná jsem se vyjádřil neúplně, nepřesně,... jde mi o to, jestli mi nějak fyzikálně k něčemu je ta imaginární část funkce.


Pouze dvě věci jsou nekonečné. Vesmír a lidská hloupost. u té první si tím však nejsem tak jist - Albert Einstein

Offline

 

#4 02. 12. 2013 15:46

LukasM
Příspěvky: 3274
Reputace:   193 
 

Re: Matematický popis kmitání

↑ sukovanej:
U tlumeného kmitání dostaneš pro určitou volbu konstant reálné řešení proto, že při silném tlumení už k žádnému kmitání nedochází. Při zvyšování tlumení existuje kritický bod, po jehož překročení už oscilátor pouze spěje do rovnovážné polohy, ale nikdy nepřekmitne na druhou stranu. Googli něco jako aperiodické tlumení.

Pokud jde o fyzikální interpretaci, je to jak jsem už psal. Pokud chceš z komplexní výchylky dostat reálnou, vezmi reálnou část. I komplexní čísla ale mohou být pro práci užitečná, viz např. zde. Nemám teď čas se nějak extra rozepisovat.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson