高等数学,多重积分的应用,求引力都差不多。为什么一个有m,一个没有?哪种方式是正确的?
从定积分的应用来看,这两种解法都是正确的。
两者的区别在于对stem和物理问题的理解,因为万有引力公式中引力常数g的值对应的是国际单位制,即公式中m和m的单位都是kg。
题干中只提到了“单位质量”,其实是相对质量。现在这两张图片之间的区别很明显:
第一张图直接把单位质量看成1kg,圆盘质量直接看成μdσ kg,直接代入公式。
第二张图紧扣题目,认为单位质量是一个相对值。比如以地球的质量为参考,单位质量就是地球的质量,那么他需要假设单位粒子质量m kg,圆盘的实际质量M kg,这样圆盘的实际质量dσ无穷小就是1 * d σ/(π a 2/2) * m kg,代入万有引力公式就可以得到第二张图的结果。但图中第一个公式存在笔误,分母π/2应为π/2a 2。
综合评价,第二张图更严谨,当然你也可以认为第二张图太死了。这两张图给我的感觉是,第一张是现在大学课堂上微积分的例子,不求非常解;第二个是比较老的教材里的微积分的例子,充满了学究气。