论文普物中的初始条件

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1、普物屮的初始条件【摘要】质点力学研究质点的位移怎样随着时间而变化，电路问题研究电流或电压怎样随着时间而变化。总之，是研究某个物理:w:（位移、电流或电压）怎样随着时间而变化.这往往导致以时间为自变数的常微分方程（质点的运动方程、电路微分方程）。但是，在科学技术和生产实际屮还常常要求研究空间连续分布的各种物理场的状态和物理过程，例如研究静电场的电场强度或电势在空间中的分布，研究电磁波的电场强度和磁感应强度在空间和时间中的变化情况，研究声场中的声压在空间和时间的变化情况，研究半导体扩散工艺中杂质浓度（单位体积里的杂

2、质的量）在硅片屮怎样分布并怎样随着时间而变化，等等总之，是研究某个物理S（电场强度、电势、磁感应强度）在空间的某个区域屮的分布情况,以及它怎样随着时间而变化。这些问题屮的自变数就不仅仅是时间，而H还有空间坐标。为解决当时而临的问题，当然首先必须掌握所研究的物理在空间屮的分布规律和时间屮的变化规律，这就是物理课程屮所研宄并加以论述的物理规律，它是解决问题的依据.物理规律反映同一类物理现象的共同规律，即普遍性，亦即共性。可是，同一类物理现象屮，各个具体问题又各有其特殊性，即个性。物理规律并不反映这种个性.这样，为了

3、解算具体问题，还必须考虑到所研究的区域的边界处在怎样的状况下，或者，换个说法，必须考虑到研究对象处在怎样的特定“环境”中.我们知道，“超距作用”是不存在的，物理的联系总是要通过屮介的（这在物理学屮引起各种场的概念），周闱“环境”的影响总是通过边界才传给研究对象，所以周围“环境”的影响体现于边界所处的物理状况，即边界条件.还有，研究问题不能割断历史。为了解和计算随着时间而发展变化的问题，还必须考虑到研究对象的特定“历史”，即它在早先某个所谓“初始”时刻的状态，即初始条件.【关键词】初始条件边界条件超距作用电场光学

4、热学Abstract:Keywords:1.起始状态、初始状态与初始条件的相互区分在许多的物理分析屮包括一些习题的解答都对“起始状态、初始状态与初始条件”这儿个概念的相互区分都有一些的含糊分不清，很多的书上并没有提出“初始条件的概念”，又的甚至把初始条件和匕知条件或者初始状态这儿个星湖浞淆，而有的则是把“初始状态”和“初始条件”区分开来，汄为这两个概念只能是在某种特殊情况下才能相等。这些不同的定义都给一些普物的初学者在概念上造成了影响，而初始条件的提出也只是在《数学物理方法》(梁昆淼髙等教育出版社第四版)上出来

5、过定义。在对普物屮的力学、热学、电磁学、光学的熟读屮我认为“起始状态、初始状态与初始条件”在一定的条件下是相互区分的而同时在一定的条件下又是相关的，另外在一些条件下“起始状态、初始状态与初始条件”这三者又是相互相同的，这样在解决一些物理问题屮会起到很好的效果。(1)当初始条件与初始状态相等的情况在解决力学问题时候往往会假定一些或者设岀一些适合于解决问题的物理条件，这些条件往往会对解题起到很人的帮助，例如在解决初屮的碰撞模型时候往往会设定初始条件或者初始状态，在这时初始条件和初始状态则会相等起来。经历的吋间极短，

6、所经历的吋间在整个力学过程屮可以忽略；碰撞双方相互作用的內力往往是远大于外力，系统在碰撞前后遵从总动量守恒定律，且碰撞前后能量不会增加。弹性碰撞特例:遵从碰撞前后系统的总动量守恒，即，遵从碰撞前后系统的粉+，且碰撞前后，双方的相对速度大小相等，mv.2+-111V22mui3+-mu：22222完全非弹性獻撞粮炉k婷私稱撞前后系统的总动量守恒，即+miVi=m.WiR-餘嫌撞双方碰后的速度相等的特征，即Ui=u2=(miVi+m2v2)/(mi+m2)，碰撞过程屮机械能损失最大，则有：A£=—rriiH—HI2

7、V2—rnwi—nhw/22221，1，(miVi+m2V2)=—mivrH—rrbV2.—222(mi+m?)解析：在解决弹性碰撞的问题的时候为了更好的解决所求的问题可以设初始条件或者初始状态，设在碰撞的时候所经过的路程都是绝对的光滑的而II在碰撞的时候经历的是完全的弹性碰撞，这就意味着在初屮或者岛屮所学的知识在这一领域完全可以解决这一问题，所经过的路程为绝对的光滑意味着在这一路程中并没有产生损失的能:W:,而所发生的碰撞是完全的弹性碰撞则说明在碰撞的时候也不会发生能y:的损失，这样就可以更加的方便求出答案，

8、这种初始的设定状态下初始状态或者初始条件都可以使用这种问题。(2)初始状态与起始状态不相等的情况如果系统的激励为冲激信号或者阶跃信号，那么在激励接入的瞬间，系统的状态就有可能发生跳变。例如，一个端电压为1^的电容，当一个冲激电流给其充电时，端电压就要跳变到r2。若设冲激电流接入的时间为t_o，则有v(o).同样，一个质S块荇在时刻受到一阶跃信号的作用，那么它的加速度也要发生跳变，即a(