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怎样描绘柱坐标系统下的热传导方程?对比高对称性的球坐标的热传导方程,柱坐标下的热传导方程又会有咋样的差异?怎样运用贝塞尔函数描绘传热系数极大状况下的柱坐标的热传导方程?2月24日12时,《张朝阳的物理课》第一百二十五期开播,搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳坐镇直播间,经过贝塞尔方程求解柱坐标下的热传导方程,并成功取得其温度散布。之后又经过传热系数极大等边界条件,凭借正交基的办法,解出了柱坐标下的温度散布方程。
张朝阳先依据之前直播课程中已介绍过的三维球体热传导方程推导出了柱体的热传导方程。随后,张朝阳和求解球体热传导方程相同运用别离变量的办法,极大地简化了方程,并猜测出柱体的热传导方程的解的方式是由一个e指数乘以一个贝塞尔函数。
接着,张朝阳证明了贝塞尔方程的解永久满意柱体中心的暖流为0的边界条件,随后又结合传热系数极大的状况牛顿冷却规律,以及时刻无限长之后柱体温度会趋近于外界温度这两个条件,求出了温度散布函数中的常数项,并运用贝塞尔函数等于0的解来表明温度场散布。
最终,像上一节课中运用傅里叶级数的正交性求解球体热传导方程中的系数相同,张朝阳运用贝塞尔函数的正交性,求出了柱体的热传导方程中的十分数项系数。至此,张朝阳得到了传热系数极大的柱体在恒温环境下热传导方程的解的完好表达式。
到现在,《张朝阳的物理课》已直播一百余期,内容丰富、掩盖广泛,理论公式由浅入深、繁简融合。从上一年11月敞开第一节物理直播课,他先是从经典物理学开端,科普了牛顿运动规律等;然后从经典物理的“两朵乌云”说起,向近现代物理过渡,探讨了黑体辐射理论中的维恩公式、普朗克公式等常识。
尔后逐渐进入量子力学范畴,从根底的薛定谔方程等理论内容,到氢原子波函数,再到气体定容比热的温度阶梯,并顺势解说了热力学规律。接着回到了经典物理,推导出飞船运转轨道,预算太阳的结构与性质以及中子星的自转速度。
随后解说了陀螺的进动,还核算出月球的潮汐高度。紧接着开端介绍狭义相对论的四维言语,并逐渐过渡到了电磁学。之后从阿基米德的浮力规律开端,解说流体力学最重要的NS方程,以及流体力学在日子中的使用。最近又由热传导方程解说了日子中热量的传递。
《张朝阳的物理课》的直播风格别出心裁:以演算物理为特征,重视从日常现象引进,经过一步一步翔实核算和硬核推导,了解自然界的基本规律。
据了解,《张朝阳的物理课》于每周周五、周日正午12时在直播,网友能够在“重视流”中查找“张朝阳”,观看直播及往期完好视频回放;重视“张朝阳的物理课”账号,检查课程中的“常识点”短视频;此外,还能够在搜狐新闻APP的“搜狐科技”账号上,阅读每期物理课程的具体文章。