使用符号数学工具箱™测量单位。此页面显示如何定义单位,在等式中使用单元(包括微分方程),并验证表达式的尺寸。
使用负载单元yerunit.
。
u = symit;
通过使用指定单位你。
单元
。例如,指定距离5.
米,重量50.
千克,速度10.
每小时公里。在显示的输出中,单位放置在方括号中[]
。
d = 5 * u.m w = 50 * u.kg s = 10 * u.km / u.hr
d = 5 * [m] w = 50 * [kg] s = 10 *([km] / [h])
使用选项卡扩展以查找单位的名称。类型你。
, 按标签,并继续打字。
单位与其他符号表达式进行处理,可以在任何标准操作或功能中使用。单位不会自动简化,可提供灵活性。支持单位的常见备用名称。万博1manbetx不支持复数。万博1manbetx
添加500.
米和2
公里。产生的距离不会自动简化。
d = 500 * u.m + 2 * u.km
d = 2 * [km] + 500 * [m]
简化D.
通过使用简化
。这简化
功能自动选择单位以简化。
d =简化(d)
d =(5/2)* [km]
而不是自动选择单位,转换D.
通过使用来到特定单位UnitConvert.
。兑换D.
米。
d = UnitConvert(D,U.m)
d = 2500 * [m]
有更多单元转换和单元系统选项。看单位转换和单元系统。
找到速度如果距离D.
越过了50.
秒。结果具有正确的单位。
t = 50 * U.S;s = d / t
s = 50 *([m] / [s])
默认情况下,假定温度表示差异而不是绝对测量。例如,5 * U.Celsius.
假设表示5摄氏度的温差。该假设允许在温度值上进行氧化算术操作。
代表绝对温度,使用kelvin,因此您不必将绝对温度与温差区分开来。
兑换23.
摄氏度至开尔文,首先将其作为温度差异,然后作为绝对温度。
u = symit;t = 23 * u.celsius;diffk = UnitConvert(T,U.K)
diffk = 23 * [k]
absk = UnitConvert(T,U.K,'温度','绝对')
absk =(5923/20)* [k]
在较长的表达中,视觉检查单位是困难的。您可以通过验证等式的尺寸自动检查表达式的尺寸。
首先,定义运动方程
, 在哪里V.
代表速度,一种
代表加速度,和S.
代表距离。认为S.
在公里处,所有其他单位都在Si基地。展示维度检查,单位一种
故意不正确。
syms v v0 a s u = symit;eqn =(v * u.m / u.s)^ 2 ==(v0 * u.m / u.s)^ 2 + 2 * a * u.m / u.s * s * u.km
Eqn = v ^ 2 *([m] ^ 2 / [s] ^ 2)== v0 ^ 2 *([m] ^ 2 / [s] ^ 2)+(2 * a * s)*(([KM] * [M])/ [S])
观察出现的单位EQN.
通过使用Findunits.
。返回的单位表明,公里和仪表都用于表示距离。
Findunits(EQN)
ans = [[km],[m],[s]]
检查单位是否具有相同的尺寸(例如长度或时间)核心机关
与之'兼容的'
输入。马铃薯®假设符号变量是无量纲的。核心机关
返回逻辑0.
(错误的
),意味着单位是不兼容的,没有相同的物理尺寸。
CheckUnits(EQN,'兼容')
ans =逻辑0
看着EQN.
,加速一种
单位不正确。更正单位并再次重新检查兼容性。EQN.
现在有兼容的单位。
eqn =(v * u.m / u.s)^ 2 ==(v0 * u.m / u.s)^ 2 + 2 * a * u.m / u.s ^ 2 * s * u.km;CheckUnits(EQN,'兼容')
ans =逻辑1
现在,要检查每个维度是否始终由同一单元表示,使用核心机关
与之'持续的'
输入。核心机关
返回逻辑0.
(错误的
)因为米和公里均用于表示距离EQN.
。
CheckUnits(EQN,'一致')
ans =逻辑0
兑换EQN.
到SI基本单位使单位一致。跑步核心机关
再次。EQN.
具有兼容和一致的单位。
EQN = UnitConvert(EQN,'SI')
eqn = v ^ 2 *([m] ^ 2 / [s] ^ 2)== v0 ^ 2 *([m] ^ 2 / [s] ^ 2)+(2000 * a * s)*([m] ^ 2 / [s] ^ 2)
支出(EQN)
ANS =带有字段的结构:一致:1兼容:1
完成单位后完成单位并仅需要使用无量纲方程或表达式,使用单位和方程式隔离
。
[EQN,单位] =隔离(EQN)
eqn = v ^ 2 == v0 ^ 2 + 2000 * a * s单位= 1 *([m] ^ 2 / [s] ^ 2)
您可以通过乘法将原始方程与单位返回EQN.
和单位
并扩大结果。
展开(EQN *单位)
ans = v ^ 2 *([m] ^ 2 / [s] ^ 2)== v0 ^ 2 *([m] ^ 2 / [s] ^ 2)+(2000 * a * s)*([m] ^ 2 / [s] ^ 2)
要计算表达式的数值,请使用符号变量使用subs
,并使用中转换为数字值双倍的
或者VPA.
。
解决EQN.
为了V.
。然后找到价值V.
在哪里v0 = 5.
那a = 2.5
, 和S = 10.
。将结果转换为双倍。
V =解决(EQN,V);v = v(2);%选择正解vsol = subs(v,[v0 a s],[5 2.5 10]);vsol = double(vsol)
vsol = 223.6627.
在标准方程中使用微分方程中的单位。本节介绍如何通过衍生速度关系来使用微分方程中的单位V.=V.0.+一种T.和 从加速的定义开始 。
代表象征性地使用SI单元的加速定义。鉴于速度V.
有单位,V.
必须与正确的单位相差t = t * U.S
而不仅仅是T.
。
syms v(t)a u = symit;t = t * U.S;%在几秒钟内= a * u.m / u.s ^ 2;每秒米的%加速度eqn1 = a == diff(v,t)
EQN1(t)= a *([m] / [s] ^ 2)== diff(v(t),t)*(1 / [s])
因为速度V.
未知,没有单位,EQN1.
单位不相容和不一致。
支出(EQN1)
ANS =带字段的结构:一致:0兼容:0
解决EQN1.
为了V.
初始速度是的条件V.0.。结果是等式v(t)=V.0.+一种T.。
syms v0 cond = v(0)== v0 * u.m / U.s;eqn2 = v == dsolve(eqn1,cond)
EQN2(t)= v(t)== v0 *([m] / [s])+ a * t *([m] / [s])
通过代替,检查结果是否具有正确的尺寸RHS(EQN2)
进入EQN1.
并使用核心机关
。
ChurchUnits(Subs(EQN1,V,RHS(EQN2)))))
ANS =带有字段的结构:一致:1兼容:1
现在,得出
。因为速度是距离变化率,替代品V.
随着距离的衍生物S.
。再次,鉴于这一点S.
有单位,S.
必须与正确的单位相差t = t * U.S
而不仅仅是T.
。
syms s(t)eqn2 = subs(eqn2,v,diff(s,t))
EQN2(t)=差异(s(t),t)*(1 / [s])== v0 *([m] / [s])+ a * t *([m] / [s])
解决EQN2.
涵盖初始距离的条件是0.
。获得预期的形式S.
通过使用扩张
。
cond2 = s(0)== 0;eqn3 = s == dsolve(eqn2,cond2);eqn3 =展开(eqn3)
eqn3(t)= s(t)== t * v0 * [m] +((a * t ^ 2)/ 2)* [m]
您可以使用此等式与符号工作流程中的单位。或者,您可以通过返回右侧使用来删除单元RHS.
,通过使用分离单位隔离
,并使用得到的无唯一表达式。
[S单位] =隔离(RHS(EQN3))
s(t)=(a * t ^ 2)/ 2 + v0 * t单元(t)= [m]
当您需要计算表达式的数值时,使用符号变量使用subs
,并使用中转换为数字值双倍的
或者VPA.
。
找到旅行的距离8.
秒v0 = 20.
和a = 1.3
。将结果转换为双倍。
s =子(s,[v0 a],[20 1.3]);dist = s(8);dist = double(dist)
dist = 201.6000.
核心机关
|Findunits.
|areunit.
|新生儿
|隔离
|Symunit2str.
|UnitConversionFactor.
|UnitConvert.