提出一个关于旋度含义的解释。
什么是旋度:假设有一个速度场,旋度是速度场中旋转分量的度量。也就是用数学语言描述速度场的旋转程度。
1、卷曲公式:
写出便于记忆的公式:
2.我们如何理解旋度?
首先我们不考虑三维空,建立一个二维平面,也就是XY平面。假设速度场在X方向的速度分量为P(x,y)i,在Y方向的速度分量为q (x,y) j,在XY平面上有一个刚体。如下图所示:
图中的刚体可以是木板,玻璃什么的。
当矢量Q1 = Q2 = Q3 =…其中q矢量代表速度,矢量的长度代表速度的大小。你可以发现刚体会在平行于Y轴的方向上运动而不旋转,所以我们说刚体的旋度为0。也就是
刚体不会旋转。那么刚体怎么会旋转呢?
很容易找到时间
当刚体的方向q改变时,刚体会旋转,如下图所示:
在物理学中,我们知道旋转线速度=角速度半径(v=w r),所以角速度。
旋转轴垂直于XY平面。接下来我们来看图中的A点,如下图:
P1、P2和Q1、Q2这里指的是刚体上不同点相对于Y轴和X轴的角速度变化。
那么就很容易发现,旋转是两次旋转的叠加,某一点的角速度
也就是说,旋度是
因为这是在XOY平面上得到的结果,同样的推论在YOZ和XOZ平面上也可以得到,所以得到旋度公式。
通过上面的推理,你应该差不多能理解旋度的意思了。