Уравнения математической физики. Сборник задач. Даишев Р.А - 73 стр.

UptoLike

Составители: 

`,
U(ρ, θ, ϕ)
ρ=0
=
(
+U
0
0 θ
π
2
U
0
π
2
< θ π.
.
`,
U(ρ, θ, ϕ)
ρ=0
= U
0
sin
2
θ; (U
0
= const).
ϕ(r, θ) =
³
1 2(
1
r
) cos θ + (
1
r
)
2
´
1
2
f(x) =
(
0 1 < x < 0,
1 0 < x < 1.
r
(r
2
u
r
) +
1
sin θ
θ
(sin θ
u
θ
) = 0
R
f(θ).
r < R = 1 f(θ) = cos
2
θ.
R
u(R, θ, ϕ) = sin 3θ · cos ϕ.
Ÿ12. Çàäà÷è, ïðèâîäÿùèå ê ïîëèíîìàì Ëåæàíäðà è ê
              ñôåðè÷åñêèì ôóíêöèÿì.
   132. Íàéòè çàêîí ñòàöèîíàðíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ òåìïåðàòó-
ðû âíóòðè îäíîðîäíîãî èçîòðîïíîãî øàðà ðàäèóñà `, åñëè íà
ïîâåðõíîñòè øàðà âñå âðåìÿ ïîääåðæèâàåòñÿ ñëåäóþùàÿ òåì-
ïåðàòóðà:
                               (
                                   +U0      0 ≤ θ ≤ π2
            U (ρ, θ, ϕ)ρ=0 =                π          .
                                   −U0      2
                                              < θ ≤ π.
   133. Íàéòè çàêîí ñòàöèîíàðíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ òåìïåðàòó-
ðû âíóòðè îäíîðîäíî èçîòðîïíîãî øàðà ðàäèóñà `, åñëè íà ïî-
âåðõíîñòè øàðà ïîääåðæèâàåòñÿ ñëåäóþùàÿ òåìïåðàòóðà:

              U (ρ, θ, ϕ)ρ=0 = U0 sin2 θ; (U0 = const).
                               ³                        ´− 1
   134. Ôóíêöèè ϕ(r, θ) = 1 − 2( 1r ) cos θ + ( 1r )2      2
                                                               è
                               (
                                   0 −1 < x < 0,
                     f (x) =
                                   1 0 < x < 1.
ðàçëîæèòü â ðÿä ïî ïîëèíîìàì Ëåæàíäðà.
   135. Íàéòè îãðàíè÷åííûå ðåøåíèÿ óðàâíåíèÿ Ëàïëàñà
                ∂ 2 ∂u         1 ∂          ∂u
                  (r     )+           (sin θ ) = 0
               ∂r     ∂r     sin θ ∂θ       ∂θ
âíóòðè è âíå ñôåðû ðàäèóñà R, åñëè íà å¼ ïîâåðõíîñòè èñêîìîå
ðåøåíèå èìååò çíà÷åíèå        f (θ).    Ïðîâåñòè âû÷èñëåíèÿ ïðè
r < R = 1 è ïðè f (θ) = cos θ.
                           2

   136. Íàéòè ãàðìîíè÷åñêóþ âíóòðè øàðà ðàäèóñà R ôóíê-
öèþ, ïðèíèìàþùóþ íà ãðàíèöå øàðà çíà÷åíèå, ðàâíîå

                     u(R, θ, ϕ) = sin 3θ · cos ϕ.

                                    73