
纳维尔-斯托克斯方程
纳维尔-斯托克斯方程是一组非线性偏微分方程,用于描述流体的运动。它由法国数学家克洛德-路易·纳维和爱尔兰物理学家乔治·加布里埃尔·斯托克斯于 19 世纪提出。
纳维尔-斯托克斯方程可以描述各种流体,从可压缩气体到不可压缩液体。它们用于模拟天气预报、飞机设计和生物医学等领域中的流体行为。
纳维尔-斯托克斯方程与牛顿运动定律


纳维尔-斯托克斯方程是牛顿运动定律在流体中的表达。
牛顿运动定律描述了质点的运动,而纳维尔-斯托克斯方程描述了流体的连续介质运动。纳维尔-斯托克斯方程可以从牛顿运动定律导出,这表明它们在物理上是一致的。
用张量语言简化流体力学中的矢量计算
张量是一种数学对象,可以表示物理量。它可以用于简化流体力学中的矢量计算。
例如,流体应力张量是一个二阶张量,其中包含了流体中所有应力分量。利用张量语言,我们可以轻松地计算流体微元的受力,并验证它恰好对应于纳维尔-斯托克斯方程右侧的压强梯度项和粘滞项。
张朝阳的物理课
中国企业家张朝阳在其物理课中介绍了如何用张量语言简化流体力学中的矢量计算。他利用张量分析的方法从流体应力张量中导出了流体微元的受力,并验证了该受力恰好对应于纳维尔-斯托克斯方程右侧的压强梯度项和粘滞项。
张朝阳的物理课是一档科普节目,旨在传播物理学知识。他以通俗易懂的方式讲解物理学原理,受到广泛好评。
总结
纳维尔-斯托克斯方程是描述流体运动的重要方程。它是牛顿运动定律在流体中的表达。张量语言可以简化流体力学中的矢量计算,从而有助于我们理解这些方程。
张朝阳的物理课为我们提供了一个学习流体力学和张量分析的简洁而有效的途径。
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