Problema con le derivate - Derivata dell'energia specifica - Moto permanente

fabri23f
Buonasera, ho problema, dovrei derivare rispetto alla direzione del moto principale l'equazione dell'energia specifica E= h+ V^2/(2g) = h + Q^2/(2gA^2), equazione dell'energia riguardante il moto permanente a superficie libera dell'acqua.

Il libro mi dice che è uguale a:

d/dx ( h + Q^2/(2gA^2) = dh/dx - Q^2/(gA^3) dA/dx

Si deriva l'area A lungo la x perchè l'energia varia con l'area lungo la progressiva, inoltre la Portata Q = cost.

La domanda matematica è: perchè la derivata della A viene moltiplcata del dA/dx?
Cioè la derivata di Q^2/(2gA^2) sarebbe -Q^2/(gA^3) ma perchè si moltiplica per da/dx?

Grazie

Risposte
Mephlip
Ciao, benvenuto sul forum! Si tratta del teorema di derivazione della funzione composta. Se hai una funzione $f(g(t))$ e ne vuoi calcolare la derivata rispetto a $t$, è:
$$\frac{\text{d}}{\text{d}t}f(g(t))=\frac{\text{d}f(g(t))}{\text{d}g(t)} \cdot \frac{\text{d}}{\text{d}t}g(t)$$
Ossia derivi la funzione "esterna" $f$ pensando $g$ come una variabile, e poi moltiplichi per la derivata di $g$ fatta rispetto alla variabile $t$. In questo caso $A$ dipende da $x$, e quindi hai $Q(A(x))$ da derivare rispetto a
$x$. Perciò, nella notazione di cui sopra, hai la potenza $-2$ al posto di $f$ ed $A$ al posto di $g$.

Per scrivere le formule correttamente, va bene come le hai scritte ma racchiudile tra due simboli di dollaro e verranno visualizzate come nel mio messaggio. Qui trovi un tutorial più dettagliato. :-D

Inoltre, se non lo hai già letto, qui trovi il regolamento del forum nella sua interezza.

fabri23f
Ti ringrazio per la risposta, comincio a capire.

Non ho capito bene perché hai scritto Q (A(x)), intendi dire che la portata Q, seppur costante, dipende da A(x) ?

Io pensavo che derivando la A(x) avrei ottenuto -2A^-3 e che di conseguenza fosse una funzione non composta.

fabri23f
PS scusatemi, scrivo con il cellulare e non riesco a rispettare le regole di scrittura.

Mephlip
Prego! Scusami, ho sbagliato a scrivere. Intendevo $[A(x)]^{-2}$, che è una funzione composta perché è la composizione $(f\circ g)(x)$ ottenuta componendo $f(y)=y^{-2}$ con $g(x)=A(x)$. Infatti hai che $f(A(x))=[A(x)]^{-2}$. Hai fatto bene a farti venire il dubbio: chiaramente, se $Q$ è costante non può dipendere da $x$.

Cerca di scrivere in futuro dal computer, altrimenti per formule più complicate potrebbe essere difficile da vedere e il regolamento prevede l'obbligo delle formule dai $30$ messaggi in su. Grazie!

fabri23f
Perfetto, ora è tutto chiaro. Ti ringrazio

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