一元函式積分學和微分學的物理應用
阿新 • • 發佈:2022-12-07
一元函式微分學的物理應用
溶液自深為18cm,上端圓的直徑為12cm的正圓錐形漏斗中,漏入一直徑為10cm的圓柱形筒中,開始時漏斗中盛滿了溶液,已知當溶液在漏斗中深為12cm時,其液麵下落的速率為1cm/min,問此時圓柱形筒中的頁面上升的速率是多少?
解:設圓柱形筒中頁面的高度為\(H\),同一時刻漏斗中頁面的高度為\(h\),半徑為\(r\),它們都是關於時間\(t\)的函式,\(H=H(t)\),\(h=h(t)\),\(r=r(t\)),本題所求的是圓柱體中液麵上升的速率\(\frac {dH}{dt}\),已知的是\(\frac {dh}{dt}=-1\),\(\frac {h}{18}= \frac {r}{6}\)
兩邊同時對\(t\)求導,得
\[ 0=\frac {1}{9}\pi h^2 \times \frac{dh}{dt}+25\pi \frac{dH}{dt} \]代入數值得,\(\frac{dH}{dt}=\frac{16}{25}\)cm/min
一元函式積分學的物理應用
總路程:\(S=\int_{t_1}^{t_2} v(t) dt\)
變力直線做功:\(W=\int_a^b F(x) dx\)
提取物體做功:\(W=\int_a^b \rho{g}xA(x) dx\)
靜水壓力:\(P=\int_a^b \rho{g}x \cdot [f(x)-h(x)] dx\)
細杆質心:\(\bar{x}=\frac {\int_a^b x\rho(x) dx}{\int_a^b \rho(x) dx }\)