8.1
משוואה דיפרנציאלית היא משוואה הכוללת פונקציה לא ידועה ואחת או יותר מנגזרותיה. סדר משוואה דיפרנציאלית ניתן על ידי הנגזרת מסדר הגבוה ביותר הנמצאת במשוואה.
כאשר המשוואה כוללת רק את הנגזרת הראשונה, היא נקראת מסדר ראשון. אם זה כולל את הנגזרת השנייה, היא נקראת מסדר שני, וכן הלאה.
לדוגמה, ניתן למודל מערכת קפיץ-מסה כאוסצילטור הרמוני פשוט, המשווה את הכוח הכולל על המסה לכוח המשקם בקפיץ, כפי שמתואר בחוק הוק לקפיצים ליניאריים.
כוח הקפיץ פועל בכיוון ההפוך להזזה ופרופורציונלי למרחק של המסה ממצב שיווי המשקל.
החוק השני של ניוטון מקשר בין הכוח הכולל על המסה לתאוצה שלה. שילוב שני הקשרים הללו יוצר משוואה שבה מסה כפול תאוצה שווה קבוע שלילי כפול הזזה.
על ידי כתיבת התאוצה מחדש כנגזרת השנייה של ההזזה לאורך זמן, מתקבלת משוואה דיפרנציאלית מסדר שני.
הנגזרת השנייה הזו מקשרת את תנועת המערכת למשוואה דיפרנציאלית.
משוואה דיפרנציאלית היא ביטוי מתמטי הקובע קשר בין פונקציה לנגזרותיה. משוואות אלו מהוות יסוד מרכזי במידול מערכות דינמיות בתחומים שונים של מדע והנדסה. סד…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.