Логотип Автор24реферат
Заказать работу
%
уникальность
не проверялась
Решение задач на тему:

Найти приближённое решение начально-краевой задачи для уравнения теплопроводности

уникальность
не проверялась
Аа
1850 символов
Категория
Высшая математика
Решение задач
Найти приближённое решение начально-краевой задачи для уравнения теплопроводности .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Найти приближённое решение начально-краевой задачи для уравнения теплопроводности ∂u∂t=0.4∂2u∂x2, 0<x<1, 0≤t≤0.05u0,t=0,u1,t=1-e-t, 0≤t≤0.05 ux,0=x-x2, 0≤x≤1 Используя явную разностную схему. Взять h=b-a10=0.1, шаг τ выбрать из условия устойчивости. Изобразить графики зависимости приближённого решения от x при τ=0, 2τ, 4τ,…0.05.

Нужно полное решение этой работы?

Решение

Потяни, чтобы посмотреть
Разностная схема устойчива, если
τ≤h22=0.122=0.005
Введём регулярную сетку:
tn=nτ=0.005n, n=0, 1, 2,…, 10
xm=mh=0.1m, m=0, 1, 2,…, 10
umn=uxm, tn
Получаем следующую разностную схему:
umn+1-umnτ=0.4um-1n-2umn+um+1nh2
При этом
u0n=0, n=0, 1, 2,…, 10
u10n=1-e-tn, n=0, 1, 2,…, 10
um0=xm-xm2,m=0, 1, 2,…, 10
Тогда решение в следующий момент времени tn+1
umn+1=umn+0.4τh2um-1n-2umn+um+1n
Сведём вычисления в таблицу (значения в заштрихованных клетках определяются начально-краевыми условиями):
umn
n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
m  x\t 0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 0,045 0,05
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0,1 0,09 0,096 0,1008 0,10488 0,10848 0,11173 0,11473 0,11751 0,12012 0,12259 0,12494
2 0,2 0,16 0,166 0,172 0,17776 0,18323 0,18843 0,19337 0,19808 0,20259 0,20692 0,21109
3 0,3 0,21 0,216 0,222 0,228 0,23395 0,23982 0,24557 0,25121 0,25672 0,26210 0,26737
4 0,4 0,24 0,246 0,252 0,258 0,264 0,26999 0,27596 0,28189 0,28777 0,29360 0,29937
5 0,5 0,25 0,256 0,262 0,268 0,274 0,28 0,28600 0,29199 0,29797 0,30393 0,30986
6 0,6 0,24 0,246 0,252 0,258 0,264 0,27000 0,27599 0,28198 0,28796 0,29392 0,29987
7 0,7 0,21 0,216 0,222 0,228 0,23399 0,23997 0,24593 0,25186 0,25778 0,26367 0,26954
8 0,8 0,16 0,166 0,172 0,17796 0,18387 0,18973 0,19554 0,20132 0,20705 0,21275 0,21841
9 0,9 0,09 0,096 0,101798 0,107469 0,11305 0,11856 0,12402 0,12943 0,13480 0,14013 0,14543
10 1 0 0,00499 0,00995 0,01489 0,01980 0,02469 0,02955 0,03439 0,03921 0,04400 0,04877
Строим графики в различные моменты времени:
50% задачи недоступно для прочтения
Переходи в Автор24, регистрируйся и получай полное решение
Получить задачу
Больше решений задач по высшей математике:

Исследовать функцию трех переменных на экстремум

691 символов
Высшая математика
Решение задач

Найти функцию плотности вероятности

980 символов
Высшая математика
Решение задач
Все Решенные задачи по высшей математике
Закажи решение задач
Оставляя свои контактные данные и нажимая «Узнать стоимость», я соглашаюсь пройти процедуру регистрации на Платформе, принимаю условия Пользовательского соглашения и Политики конфиденциальности в целях заключения соглашения.

Наш проект является банком работ по всем школьным и студенческим предметам. Если вы не хотите тратить время на написание работ по ненужным предметам или ищете шаблон для своей работы — он есть у нас.