Per determinare la capacità termica di un solido usando un metodo basato sulle frequenze di vibrazione del cristallo
(vedi) si deve calcolare
Prima di fare calcoli mi conviene tracciare il grafico della funzione, prolungandola per continuità in 0
(per Dal grafico capisco che l'area compresa tra l'asse x, il grafico e la retta x = 1 è leggermente inferiore a quella di un triangolo di base 1 e altezza 0.8, ossia a 0.4. Ora facciamo i calcoli. Se usiamo R (vedi). |
t = function(x) x^4*exp(x)/(exp(x)-1)^2 integral(t,0,1) # 0.317244 # ovvero, se volessi avere più cifre: more( integral(t,0,1) ) # 0.317244045234427 # # Potrei usare anche il comando per calcolare l'area dei poligoni. # Devo prolungare t dandole il valore 0 in 0 t = function(x) ifelse(x==0,0,x^4*exp(x)/(exp(x)-1)^2) n=1e3; a=0; b=1; x=seq(a,b,len=n); y=t(x); x=c(x,b,a); y=c(y,0,0); areaPol(x,y) # 0.3172442 n=1e4; a=0; b=1; x=seq(a,b,len=n); y=t(x); x=c(x,b,a); y=c(y,0,0); areaPol(x,y) # 0.317244 # ...
Potrei usare più semplicemente uno
script online (vedi integ,
avendo preso
0.3172440452344334 if a=0 b=1 n=1e7 [8.198997036856781e-14] 0.3172440452343514 if a=0 b=1 n=1e6 [6.966816012976551e-12] 0.3172440452273846 if a=0 b=1 n=1e5 [6.972915578273842e-10] 0.31724404453009303 if a=0 b=1 n=1e4 [0.31724404453009303] 0.31724404523443
Ovvero posso usare WolframAlpha. Vedi qui.
integrate x^4*exp(x)/(exp(x)-1)^2 for x from 0 to 1
Potrei fare anche il grafico:
plot x^4*exp(x)/(exp(x)-1)^2, 0 < x < 1