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物理:选取微元基本原则

来源: 2020-07-02 01:31

  可加性

  由于所取的“微元” 最终必须参加叠加演算,所以,对“微元” 及相应的量的最基本要求是:应该具备“可加性”特征;

  有序性

  为了保证所取的“微元” 在叠加域内能够较为方便地获得“不遗漏”、“不重复”的完整叠加,在选取“微元”时,就应该注意:按照关于量的某种“序”来选取相应的“微元” ;

  平权性

  叠加演算实际上是一种的复杂的“加权叠加”。对于一般的“权函数” 来说,这种叠加演算(实际上就是要求定积分)极为复杂,但如果“权函数” 具备了“平权性”特征(在定义域内的值处处相等)就会蜕化为极为简单的形式。

换元技巧

  就“微元法”的应用技巧而言,最为关键的是要掌握好换“元”的技巧。因为通常的解题中所直接选取的“微元”并不一定能使“权函数” 满足形如(4)式所示的“平权”的条件,这将会给接下来的叠加演算带来困难,所以,必须运用换“元”的技巧来改变“权函数” ,使之具备形如(4)式的“平权性”特征以遵从取元的“平权性原则”。

  最常见的换“元”技巧有如下几种

  (1)“时间元”与“空间元”间的相互代换(表现时、空关系的运动问题中最为常见);

  (2)“体元”、“面元”与“线元”间的相互代换(实质上是降“维”);

  (3)“线元”与“角元”间的相互代换(“元”的表现形式的转换);

  (4)“孤立元”与“组合元”间的相互代换(充分利用“对称”特征)。

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