
CÍMLAP
Spenik Sándor
Parciális differenciálegyenletek osztályozása (klasszifikációja), hiperbolikus egyenletek
TARTALOM, BEVEZETÉS
Tartalom
I. FEJEZET. A PARCIÁLIS DIFFERENCIÁLEGYENLETEK TÍPUSAI
§1. A parciális differenciálegyenletek (PDE) elméletének legfontosabb definíciói és fogalmai
§2. A két független változójú másodrendű PDE-k típusai
§3. A két független változós másodrendű PDE kanonikus alakra hozása
3.1. Hiperbolikus egyenletek
3.2. Parabolikus egyenletek
3.3. Elliptikus egyenletek
3.4. A két független változós állandó együtthatójú lineáris másodrendű PDE-k kanonikus alakjai
§4. A többváltozós kvázilineáris másodrendű PDE-k típusai és kanonikus alakjai
§5. A magasabbrendű differenciálegyenletek típusai
II. FEJEZET. HIPERBOLIKUS EGYENLETEK
§1 A húr rezgéseinek egyenlete
§2. Hullámfolyamatok két- és háromdimenziós közegben
2.1. A membrán rezgéseinek egyenlete
2.2. A hidrodinamika egyenletei és a hanghullámok terjedése
2.3. Feladatok a fényelmélet, elektromosság és mágnesség témaköréből
III. FEJEZET. HULLÁMFOLYAMATOK VÉGTELEN KITERJEDÉSŰ KÖZEGEKBEN
§1. A végtelen húr szabadrezgései. A karakterisztikák módszere (a hullámok terjedésének módszere)
A Cauchy-féle feladat kezdeti feltételektől való folytonos függésének tétele
A Cauchy-féle feladat megoldásának fizikai interpretációja
1.1. A kitérési hullám terjedése (megpendített húr)
1.2. Az impulzushullám terjedése (a megütött húr)
Bevezetés
A "Matematikai fizika módszerei" tárgynak kettős célja van. Elsősorban
megalapozza a későbbi "Elektrodinamika", "Kvantummechanika" és "Statisztikus
fizika" tárgyakat, valamint más, különböző tanszékek által oktatott elméleti
tárgyakat. Ezért minden témát, mint például a parciális differenciálegyenleteket
minden típusát, valamint a speciális függvényeket (Bessel- Csebisev-Hermit-,
Legendre- és Lagerr-függvények) ilyen szemszögből tárgyaljuk.
Másodsorban a tárgy tanulmányozása során a diákok számára lehetőség nyílik arra,
hogy a matematikai átalakítások terén nagy tapasztalatra tegyenek szert.
A tantárgy tanulmányozása jelentősen hozzájárul az absztrakciós képességek
fejlesztéséhez. A húr rezgési egyenletének előállítása során kiemelt hangsúlyt
kapnak az egyenlet előállításának feltételei, amelyek egyben a megoldás
alkalmazhatóságát korlátozzák. Hasonló előfeltételek még jelentőseben
korlátozzák a hővezetés egyenletének alkalmazhatóságát.
A tantárgy előadása során hangsúlyozzuk az ukrán tudósok eredményeit az elméleti
fizika és a rokon tudományok terén. M.V. Osztrogradszkij ukrán származású
világszerte ismert matematikus a harkovi kormányzóságban született és a harkovi
egyetemen tanult, csak azután költözött Szentpétervárra. Itt a későbbiekben a
pedagógia intézet igazgatója lett.
A rugalmas pálcák rezgéseinek tanulmányozásakor megemlítjük az egyenlet
általánosítását és ezzel együtt a szilárdságtan és annak ismert szakembere,
Sz.P. Timosenko.
A reziduumelmélet tanulmányozásakor Szohockij képleteit is alkalmazzuk, aki a
kijevi egyetem végzőse volt.
A tanterv két zárthelyi dolgozatot ír elő. A feladatok a csatolt példatárból
kerülnek ki (lásd Feladatok a gyakorlati foglakozásokhoz), de ezeket nem oldjuk
meg a gyakorlati foglakozásokon.