摘要
牛顿冷却定理物理模型通常都是拿来与时间有关的衰减的模型上,例如随着时间的变化,用户对某一个品类商品的衰减过程变化牛顿冷却定律代码,用户在投票过程中对票数衰减过程的模拟等基本原理都是构建在牛顿冷却定理的基础之上,降低相应的边界条件,因而得到适宜自己应用场景的模型。
牛顿冷却定理模型
牛顿冷却定律所描述的一件事情是,一个比较热的物体牛顿冷却定律代码,在一个气温比这个物体低的环境下,这个较热的物体的气温是要增加的,周围的气温是要上升的,最后物体的气温和周围的气温达到平衡,在这个过程中气温的气温变化是不是有规律的啊?我们的大科学家牛顿就考虑了这个问题,并且还真发觉了这个规律,这个规律是物体体温的增加速度和物体和
周围当前体温的差成比列关系的,用物理的表示方式就是:
其中:T(t):物体当前的气温
H:为周围的气温
k:为比列系数
有上述公式可以看出是一个微分等式
牛顿冷却定理模型的求解
由上式可以看出是一个微分多项式,并且还是一个很简单的微分等式,只要稍稍进行变化就可以进行求解:
对上式做一个变换如下:
对上式再度进行变化,并对方程两侧求积分得:
这么上述就是两个最基本的两个求积分的公式:
因而可以得到牛顿冷却定理的求解:
其中B是微分等式求解的求解因子,对上式进行转化可以得到如下的转化关系:
最终的结果中还存在一个变量C,我们须要依照初始条件进行求解,初始条件:T(0):物体的初始体温,H:周围环境的气温,t0初始时刻,带入上式可以得到:
把C的表达式带入到求解的公式中可以得到:
当H等于0是就可以得到如下公式:
就可以看见牛顿冷却公式的衰减过程,k是我们自己设定的衰减系数,经过t时间后,物体当前的问题是由初始气温和衰减速度的乘积
按照牛顿冷却公式再结合我们自己的应用场景,可以给出我们自己的时间衰减相关的物理模型,并且这种模型的基础都是基于牛顿冷却公式。