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说简单点:对弧长的积分只是对“弧长的大小积分”,而对坐标的积分则包含对“大小与方向”两个方面的积分。从形式上看,对弧长的积分是标量之间的乘法,对坐标的积分是向量之间的点乘。
说点物理方面的应用应该更容易理解(这两个例子其实就是高数书上引出两类曲线积分的引例,也是普通物理的基础):
(1)设想有一根绳子,其质量线密度λ并不均匀,即它是沿绳子曲线每点位置坐标的函数λ(r),如何求出这条绳子的总质量?只要把λ(r)与对应位置的弧微分ds相乘就得到对应ds长度的质量,再对它沿着绳子曲线L积分就得到绳子的总质量了,即m=∫λ(r)ds,积分路径是绳子对应的曲线L。这个是对弧长的积分。
(2)设想有一质点在变力F(r)(F和r都是矢量,有大小有方向)的作用下,沿着轨迹S运动,如何求出某一段时间内变力F对质点所做的总功?只要把变力F(r)与某一微小时间间隔内的位移dr点乘,就可以得到这一小段时间内力对质点做的微功,然后再对质点运动轨迹S积分就可以得到力对质点做的总功,即W=∫F(r)·dr,积分路径是质点运动的轨迹S。这个是对坐标的积分。(这里所有的表达式都是矢量)
很容易看出两者的区别,这两类积分的名称就是从积分微元上定义的,ds是弧微分,dr是坐标微分(位移)。当然也能看出两者的联系,只要我们将对坐标的积分限定一个方向,比如我只要知道变力F在竖直方向上对质点做了多少功,只要将(2)中表达式把dr分开,写成方位角乘以弧长ds的形式,对坐标积分就可以变为对弧长积分。这就反映出两种积分的关系:投影关系。
说点物理方面的应用应该更容易理解(这两个例子其实就是高数书上引出两类曲线积分的引例,也是普通物理的基础):
(1)设想有一根绳子,其质量线密度λ并不均匀,即它是沿绳子曲线每点位置坐标的函数λ(r),如何求出这条绳子的总质量?只要把λ(r)与对应位置的弧微分ds相乘就得到对应ds长度的质量,再对它沿着绳子曲线L积分就得到绳子的总质量了,即m=∫λ(r)ds,积分路径是绳子对应的曲线L。这个是对弧长的积分。
(2)设想有一质点在变力F(r)(F和r都是矢量,有大小有方向)的作用下,沿着轨迹S运动,如何求出某一段时间内变力F对质点所做的总功?只要把变力F(r)与某一微小时间间隔内的位移dr点乘,就可以得到这一小段时间内力对质点做的微功,然后再对质点运动轨迹S积分就可以得到力对质点做的总功,即W=∫F(r)·dr,积分路径是质点运动的轨迹S。这个是对坐标的积分。(这里所有的表达式都是矢量)
很容易看出两者的区别,这两类积分的名称就是从积分微元上定义的,ds是弧微分,dr是坐标微分(位移)。当然也能看出两者的联系,只要我们将对坐标的积分限定一个方向,比如我只要知道变力F在竖直方向上对质点做了多少功,只要将(2)中表达式把dr分开,写成方位角乘以弧长ds的形式,对坐标积分就可以变为对弧长积分。这就反映出两种积分的关系:投影关系。
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本回答由图为信息科技(深圳)有限公司提供
2014-04-26
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以物理概念去理解,对弧长积分相当于摩擦力做功,功的大小取决于弧的长度,对坐标积分相当于重力做功,功的大小取决于坐标变化
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2014-04-26
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今天在粪坑边上看到一只蛆宝宝,白白胖胖的好萌好欢畅,我看见它弓着身子向我爬来,真的好Q啊!于是我将它放在手中玩弄着,好柔软的皮肤啊!我拿起它仔细的欣赏着,发现它身上有一圈圈的纹路尾处和头部有一条线连着。哇!好神奇的动物啊!看着看着不经意间口水留了出来于是我把它放进嘴里。哇!一股神奇的味道我从未尝到过的味道。为了更久的体验这种味道我没有一口咬下。我让蛆宝宝在我的舌尖齿间游走。它调皮的在我嘴里翻滚着,蠕动着,弄得我痒痒的。终于我忍不住了一口咬下,只听见啪的一声蛆宝宝爆裂了,一股脓水冲刺整个舌尖。味道美极了!我带着满足的笑容走出了茅房!吃什么饭啊别吃了!呃。。。好饱!
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2014-04-26
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二者微分式不同吧
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