8.1
Дифференциальное уравнение — это уравнение, содержащее неизвестную функцию и одну или несколько её производных. Порядок дифференциального уравнения задаётся производной высшего порядка, присутствующей в уравнении.
Когда уравнение включает только первую производную, это называется первой степенью. Если речь идёт о второй производной, она называется второй порядком и так далее.
Например, пружинно-массовую систему можно смоделировать как простой гармонический осциллятор, который сопоставляет суммарную силу на массу и восстанавлительную силу пружины, описанную законом Гука для линейных пружин.
Пружинная сила действует в направлении, противоположном смещению, и пропорциональна расстоянию массы от своего равновесного положения.
Второй закон Ньютона связывает суммарную силу на массу с её ускорением. Объединение этих двух отношений даёт уравнение, в котором масса, умноженная на ускорение, равна отрицательной постоянной, умноженной на смещение.
Переписывая ускорение как вторую производную смещения во времени, получается дифференциальное уравнение второго порядка.
Эта вторая производная связывает движение системы с дифференциальным уравнением.
Дифференциальное уравнение представляет собой математическое выражение, устанавливающее связь между функцией и её производными. Такие уравнения являют…
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.