4.10
Система водоснабжения перекачивает воду в резервуар, но скорость расхода меняется со временем, моделируемая функцией f(t).
Цель — вычислить общий объём воды, поступившей в резервуар с нуля времени до времени t.
Этот расчет имеет решающее значение в управлении водными ресурсами, где точное отслеживание объёма влияет на контроль давления, планирование и безопасность системы.
Графически требуемый объём равен площади под кривой f(t) от нуля до t, и он рассчитывается с использованием определённого интеграла.
Чтобы избежать путаницы с верхним пределом t, внутри интеграла используется другая переменная s. Эта фиктивная переменная служит временной заполнительницей, которая меняется со временем.
Решение этого интеграла до времени t получает накопленный объём V(t). Теперь, чтобы определить, как изменяется общий объём в конкретный момент, можно использовать первую часть Фундаментальной теоремы исчисления.
Она утверждает, что производная V(t) равна исходной функции расхода.
Это означает, что мгновенная скорость изменения общего объёма равна скорости притока в данный момент.
Во многих инженерных и экологических приложениях накопленные величины определяются на основе скоростей, изменяющихся во времени. Распространённый прим…
Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.