¿Cuál es la esencia de establecer una ecuación diferencial (EDE)? Por ejemplo, si hay una taza, la velocidad del agua que fluye es 4, y la velocidad de expansión de la superficie del líquido es pi, ¿cuál es la forma de la taza? ¿Hay libros para EDE?

Hay muchos libros sobre ecuaciones diferenciales. Al menos los libros introductorios tienen muchos ejemplos de “ecuaciones diferenciales en la vida real”. El ejemplo de la vida real puede presentarse primero y derivarse el DE. O, a veces, se introduce un DE particular, se encuentran métodos para su solución y luego se dan ejemplos.

Aquí hay un consejo que solo puede estar implícito o asumido en un texto: Comience siempre obteniendo las dimensiones y unidades adecuadas para su problema. En su pregunta, ¿es realmente el 4 la velocidad del agua, en longitud / tiempo, como 4 metros / segundo? ¿O es 4 la tasa de cambio del contenido de la taza, en volumen / tiempo, como 4 ml / segundo? ¿Y está cambiando la superficie superior del agua en la taza o la superficie total (incluida el área de contacto con la taza)? ¿Es el cambio pi cm ^ 2 / seg? pi m ^ 2 / seg? ¿O algo mas?

Creo que está pidiendo una función, z = f (x), que define los lados de una taza. ¿Es el fondo de la copa, z = 0, en x = 0 o en x = ro?

El paso 1 en cualquier modelado matemático es especificar tanto como sea posible sobre el problema, con el mayor detalle posible. Esto es cierto para los problemas que se modelan b ecuaciones diferenciales. Pero es cierto para otros problemas que se modelan de diferentes maneras.

La superficie solo aumentaría si fuera cónica o algo así. Tomamos la forma de la base. Supongamos que es un círculo.

[matemáticas] A = \ pi r ^ {2} [/ matemáticas]

Entonces [matemáticas] \ frac {dA} {dt} = 2 \ pi r [/ matemáticas]

Entonces ahora … tenemos una relación. La velocidad a la que el volumen del cono. El volumen de un cono es

[matemáticas] V = \ pi r ^ {2} \ frac {h} {3} [/ matemáticas]

Luego toma la derivada

[matemáticas] \ frac {dV} {dt} = 2 \ pi r \ frac {h} {3} [/ matemáticas]

Relacione las dos tarifas y listo. A partir de ahí, puedes determinar qué tipo de forma es. Supongo que podrías enmarcar el tipo general de área en eso.