作者kamikaze0415 (will work for food)
看板Physics
标题Re: [请益] 散度跟旋度
时间Sat Feb 21 01:34:04 2009
※ 引述《salvationist ( salvationist)》之铭言:
: 不好意思
: 之前好像有问过类似的问题
: 就是
: 如何从"物理或几何的观点而非纯数学推演"来解释说明
: 何以梯度场不具旋转性
: 以及旋转场不具发散性
: 我只需要知道有甚麽简单的例子
: 可以拿来定性的回答这两个问题
: 或者有甚麽数学物理的书有谈到
: 旋转场不具发散性的物理我已经知道了
: 但梯度场不具旋转性这个事实
: 一时之间我还是想不出来有甚麽好一点的解释
首先你知道梯度是"一个scalar field在空间中某点变化最剧烈的方向"
例如...你画出一座山的等高线是一圈一圈的
(假设这座山的形状长的就像圆锥好了)
那麽,从山顶到山脚划一条直线,这上面每一点上的单位向量就告诉你高度变化
"最剧烈的方向"是沿着山顶往下或是沿着山脚往上的这两个方向对吧?
当你实际在爬这座山的时候,沿着你刚刚画的等高线走的话是不会有高度变化的
然而沿着你刚刚画的那个通过山脚到山顶的直线走的时候则会有最"累"的感觉
即,走一样的"路程",要抵抗重力做功的路径长度多少则是不同的
梯度就是在告诉你,往上走这条路会最累;或是滚下去最快可以到地面的方向XD
然而毫无疑问的 这两个方向都跟等高线垂直,recall你刚刚的等高线,
别忘了他是一个个圆圈,是算得出旋度的,每一点的旋度向量刚好就是这
每一点的切线方向,那这样梯度跟旋度方向垂直的特性就再明显不过了...
then,你当然可以推广到任意形状的等高线,上面每点的切线仍然跟该点的旋度方向相同
而与梯度方向向量垂直,这就说明了scalar field的梯度为何不旋转了...
因为这每一个点上的梯度方向向量就很自然的跟切线方向垂直,所以当然是不旋转的!
: 最後感谢各位的不吝提点
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