作者t86xu3 (里)
看板trans_math
标题Re: [张爸] 算物理遇到的
时间Mon Aug 24 10:13:15 2009
※ 引述《midarmyman (midarmyman)》之铭言:
: a/2 a/2
: ∫ ∫ (x^2+y^2+d^2)^(-3/2)dxdy
: -a/2 -a/2
: a.d都是常数 请问要怎麽积 我只想到三角代换
: 可是又做不出来@@
就两个公式而已
du u
∫ ------------------- = ------------------ + constant
(u^2 + A^2)^(3/2) A^2 √(u^2 + A^2)
du 1 B u
∫---------------------------------- = ----- arctan (----------------------)
(u^2 + A^2) √(u^2 + A^2 + B^2) A B A √(u^2 + A^2 + B^2)
+ constant
所以
a/2 a/2 dx dy
∫ ∫ -------------------------
-a/2 -a/2 (x^2 + y^2 + d^2)^(3/2)
a/2 x x = a/2
= ∫ dy [----------------------------------- ]
-a/2 (y^2 + d^2) √(x^2 + y^2 + d^2) x = -a/2
a/2 dy
= a ∫ ------------------------------------
-a/2 (y^2+d^2) √(y^2 + d^2 + a^2/4 )
1 (a/2) y y = a/2
= a [ --------- arctan ( --------------------------- ) ]
(a/2) d d √(y^2 + d^2 + a^2/4 ) y = -a/2
4 a^2
= ---- arctan ( ------------------------ )
d 2d √( 4d^2 + 2a^2 )
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Frobenius大算出来的答案
4 -1 4 2d √(2a^2+4d^2)
= - cot ( 2d √ [ 2 + (2d/a)^2 ] /a ) = --- arccot (-------------------)
d d a^2
和我的答案是一致的( arccotu = arctan(1/u) ,自己画三角形就可以了解了.) .
-----
而你说解答是用 arcsin来写 , 我推测是
4 a^2
--- arcsin (-------------) . (少了根号的确比较漂亮)
d a^2 + 4d^2
A
因为 arctan( A/B ) = arcsin(----------------) (一样,画三角形就可了解.) ,
√(A^2 + B^2)
所以等同於我们的答案.
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有限正方形电板正上方距离d的点P的电场是
^ σ a/2 a/2 d dx dy
z -------- ∫ ∫ -------------------------
4πε -a/2 -a/2 (x^2 + y^2 + d^2)^(3/2)
^ σ d 4 a^2 ^ σ a^2
= z -------- --- arcsin (-------------) = z ---- arcsin (-------------)
4πε d a^2 + 4d^2 πε a^2 + 4d^2
σ arcsin ( a^2/(a^2 + 4d^2) ) ^
= ---- ----------------------------- z
ε π
σ ^
当a→∞时 (无限大电板) , 电场 = ---- z
2ε
--
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◆ From: 123.204.119.230
※ 编辑: t86xu3 来自: 123.204.119.230 (08/24 10:14)
※ 编辑: t86xu3 来自: 123.204.119.230 (08/24 10:38)
1F:推 Frobenius:超完整补完!应该有人想问前两个积分吧XD 114.43.241.200 08/24 12:47
2F:→ t86xu3:第一个没问题,第二个令u=√(A^2+B^2)tanθ 123.204.207.87 08/24 15:09
3F:→ t86xu3:第一个没问题,第二个令u=√(A^2+B^2)tanθ 123.204.207.87 08/24 15:13
4F:→ t86xu3:然後全部化成sin和cos,就可看出要令 123.204.207.87 08/24 15:14
5F:→ t86xu3:v=(b/a)sinθ,就可以积出来了 123.204.207.87 08/24 15:15