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10草稿

定积分的应用

3 个知识点

当前知识点

定积分在物理中的应用

本节你将掌握

  • 掌握变力做功的积分计算(弹簧、引力)
  • 掌握液体对平面的压力积分计算
  • 了解质心(重心)坐标的积分公式
**微元法思路**:将问题量(功、压力、质心)分割为无穷小元素,每个元素上物理量可用简单公式近似,求和取极限得积分。
**变力做功**:沿
xx 轴从 aabb,力 F(x)F(x) 做功:
W=abF(x)dx.W=\int_a^b F(x)\,\mathrm{d}x.

典型:弹簧从自然长度拉伸
xxF=kxF=kx(Hooke 定律),拉伸 dd 做功 W=12kd2W=\frac{1}{2}kd^2
**液体静压力**:宽度为
w(h)w(h)、深度为 hh 处的压强为 ρgh\rho g hρ\rho 为液体密度),水平细长条的压力 dF=ρghw(h)dh\mathrm{d}F=\rho g h\cdot w(h)\,\mathrm{d}h,总压力:
F=ρg0Hhw(h)dh.F=\rho g\int_0^H h\cdot w(h)\,\mathrm{d}h.

**质心坐标**:均匀密度平面薄片(面积为
AA,区域 DD)的质心:
xˉ=1ADxdA,yˉ=1ADydA.\bar{x}=\frac{1}{A}\iint_D x\,\mathrm{d}A,\quad\bar{y}=\frac{1}{A}\iint_D y\,\mathrm{d}A.

对由曲线
y=f(x)y=f(x)xx 轴围成(f0f\geq 0x[a,b]x\in[a,b]):xˉ=1Aabxf(x)dx\bar{x}=\frac{1}{A}\int_a^b x f(x)\,\mathrm{d}xyˉ=1Aab[f(x)]22dx\bar{y}=\frac{1}{A}\int_a^b\frac{[f(x)]^2}{2}\,\mathrm{d}x

练习

3 题
未学