(θ Δθ)-t·tanθ=μ·Δxa?2f/?t2。】
“稍等一。”
看到这句话,法拉第忽然皱起了眉,打断了徐云。
很明显。
此时他已经隐隐现了掉队的迹象:
“罗峰同学,用tanθ替代sinθ的意义是什么?”
徐云又看了小麦,小麦当即心领神会:
“法拉第先生,因为正切值tanθ还可以代表一条直线的斜率呀,也就是代表曲线在某一的导数。”
“正切值的表达式是tanθ=c/b,如果建一个坐标系,那么这个c刚好就是直线在y轴的投影dy,b就是在x轴的投影dx。”
“它们的比值刚好就是导数dy/dx,也就是说tanθ=dy/dx。”
法拉第认真听完,花了两分钟在纸上演算了一番,旋即恍然的一拍额:
“原来如此,我明白了,请继续吧,罗峰同学。”
徐云,继续解释:
“因为波的函数f(x,t)是关于x和t的二元函数,所以我们只能求某一的偏导数。”
“那么正切值就等于它在这个的偏导数tanθ=?f/?x,原来的波动方程就可以写成这样......”
随后徐云在纸上写了一个新方程:
t(?f/?xlx △x-?f/?xlx)=μ·Δxa?2f/?t2。
看起来比之前的要复杂一些,但现场的这些大佬的目光,却齐齐明亮了不少。
到了这一步,接来的思路就很清晰了。
只要再对方程的两边同时除以Δx,那左边就变成了函数?f/?x在x Δx和x这两的值的差除以Δx。
这其实就是?f/?x这个函数的导数表达式。
也就是说。
两边同时除以一个Δx之后,左边就变成了偏导数?f/?x对x再求一次导数,那就是f(x,t)对x求二阶偏导数了。
同时上面已经用?2f/?t2来表示函数对t的二阶偏导数,那么这里自然就可以用?2f/?x2来表示函数对x的二阶偏导数。
然后两边再同时除以t,得到方程就简洁多了:
?2f/?x=μ?2f/t?x2。
同时如果你脑还没晕的话便会发现.....
μ/t的单位.....
刚好就是速度平方的倒数!
也就是说如果我们把一个量定义成t/μ的平方,那么这个量的单位刚好就是速度的单位。
可以想象,这个速度自然就是这个波的传播速度v:
v2=t/μ。
因此将这个值代之后,一个最终的公式便现了:
?2f/?x=?2f/v2?x2。
这个公式在后世又叫......