Скачиваний:
0
Добавлен:
06.09.2025
Размер:
1.4 Mб
Скачать

Формула Кирхгофа

 

u(x,t)

t

(x atξ)dSξ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|ξ| 1

 

 

 

 

u(x,t)

t

 

(x atξ)dSξ

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

|ξ| 1

 

 

 

 

u (x,t)

1

(x atξ)dS

at

( ,ξ)dS

 

 

 

 

t

 

 

 

ξ

 

 

ξ

4 |ξ| 1

 

4

 

 

 

 

|ξ| 1

 

 

(x atξ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

aξ1

 

aξ2

 

x1

x2

 

 

 

 

 

 

(x atξ

, x

 

atξ

, x

atξ

 

2

)

 

1

1

 

2

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

aξ3 a( ,ξ)

 

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

at2

 

 

 

 

u

 

I

I

 

( ,ξ)dS

ξ

u

 

 

 

 

 

4

 

t

 

t

 

t

 

|ξ| 1

 

 

 

 

Формула Кирхгофа

u u

 

 

I

u

 

u

 

I

 

 

 

u

ut

I

 

It

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

t

 

t

 

 

t

 

 

tt

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

t

 

 

 

t

2

 

 

t

t

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

1 u

 

I

 

 

 

I

 

 

 

 

It

 

It

 

 

u

 

It

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

tt

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t t

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

at2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

ξ= y

 

 

 

 

 

 

 

4 |ξ| 1

( (x atξ),ξ)dSξ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

at2

 

 

 

 

 

 

( ( y),ξ)dSy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

(at)

2

 

 

 

| y x | at

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|y x| at

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( y)dSy

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( y)dy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|y x| at

 

 

 

 

 

 

4 a |y x| at

 

 

 

 

Формула Кирхгофа

I

1

 

( y)dy

1

at r2dr

2 d

 

( y)sin d

 

 

 

 

4 a

 

4 a

 

 

 

 

|y x| at

 

0

0

0

 

y1y2y3

x1 r cos sin

 

D( y1, y2 , y3 )

 

r2 sin

 

 

x

r sin sin

 

 

2

 

 

D(r, , )

 

 

x3

r cos

 

 

 

 

 

 

 

 

ξ= y {cos sin ,sin sin ,cos } ξ( , )

x

y

 

 

 

 

y x rξ( , )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

at

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

| y x | at

I

4 a

r2dr

d

(x rξ( , ))sin d

 

0

0

0

 

 

 

 

 

Формула Кирхгофа

 

 

I

1

at

r2dr2 d

(x rξ( , ))sin d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

(at)

 

 

 

 

 

 

 

d (x atξ( , ))sin d

 

a

 

4 a

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a2t2 2 d

 

(x atξ( , ))sin d

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a2t

2

 

 

(x atξ)dSξ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|ξ| 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

a2t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

(x atξ)dS

ξ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tt

 

 

 

t

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|ξ| 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u(x,t)

t

 

 

 

(x atξ)dS

 

u a2 u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ξ

 

tt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 |ξ| 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Формула Кирхгофа

Начальные условия:

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

u(x,t)

4

(x atξ)dSξ

 

 

 

 

|ξ| 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u (x,t)

1

(x atξ)dS

at

( ,ξ)dS

 

 

 

 

t

 

 

 

ξ

 

 

ξ

4 |ξ| 1

 

4

 

 

 

 

|ξ| 1

 

0

u(x,0) 4 |ξ| 1 (x a 0 ξ)dSξ 0

u (x,0)

1

(x a 0 ξ)dS

a 0

 

( ,ξ)dS

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

ξ

 

 

 

 

ξ

 

 

 

4 |ξ| 1

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|ξ| 1

 

 

 

1

 

(x)

 

(x)

4 (x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

(x)dSξ

4

dSξ

4

 

 

 

 

 

|ξ| 1

 

|ξ| 1

 

 

 

 

 

 

Формула Кирхгофа

Решение второй задачи:

 

 

(x) C3(R3 )

 

 

 

tM [ ]

 

t

 

 

u(x,t)

 

 

 

 

(x atξ)dSξ

t

 

4

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

|ξ| 1

 

2u a2 u, x R3, t 0

t2

u(x,0) (x), x R3ut (x,0) 0, x R3

Формула Кирхгофа

 

 

v(x,t) tM [ ]

t

 

 

(x atξ)dSξ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|ξ| 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u(x,t) vt (x,t)

 

 

 

 

v(x,t) C3 (x R3,t 0) u(x,t) C2 (x R3,t 0)

 

v a2

v (v )

a2 ( v)

t

(v )

a2 (v )

t

u a2

u

tt

 

 

 

tt t

 

 

 

 

t tt

t

tt

 

 

v(x,0) 0,

vt (x,0) (x) u(x,0) (x)

 

v (x,t)

a

2t

 

 

 

 

 

 

u (x,0) v (x,0) 0

 

 

(x atξ)dS

ξ

tt

 

4 |ξ| 1

 

 

 

 

t

 

tt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Формула Кирхгофа

Решение третьей задачи:

f (x.t) C2 (x R3,t 0)

1 t

u(x,t) 4 0 (t )|ξ| 1 f (x a(t )ξ, )dSξd

2u a2 u f (x,t), x R3, t 0

t2

u(x,0) 0, x R3ut (x,0) 0, x R3

Формула Кирхгофа

Принцип Дюамеля:

f (x,t) C2 (x R3,t 0)

vtt a2 v, x R3, t

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

t

0

 

 

 

u(x,t) v(x,t, )d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (x, )

 

 

0

 

 

 

 

 

vt

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

3

, t 0

 

 

 

 

 

utt a

u f (x,t), x R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u(x,0) 0,

x R3

 

 

 

 

 

 

u (x,0) 0,

x R3

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

Формула Кирхгофа

 

 

 

 

 

 

2

u2

a2 u, x R3

, t 0

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

t

 

 

 

u(x,t)

(x atξ)dS

 

 

u(x,0) 0, x R3

 

4

 

 

 

 

ξ

 

 

 

 

 

 

 

 

|ξ| 1

 

 

u (x,0) (x), x R3

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v a2 v, x R3, t

v(x,t, )

t

f (x a(t )ξ, )dSξ

 

tt

 

0

 

 

v t

4

 

|ξ| 1

 

v

 

f (x, )

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

t

 

Соседние файлы в папке Лекции