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Question: How to simply a equation like textbook, Maple use a expand type,but I hope to use simpliest type

Question:How to simply a equation like textbook, Maple use a expand type,but I hope to use simpliest type

StoneBuddha 10 Maple
physics duplicate-question hamiltonian
June 19 2020
2

The pdf shows the derivation procedure of Image from 1.2.1 to 1.2.5. However, when we obtain the (7) in pdf, which is the 

 

expansion of 1.2.4, we hope to see the hamiltonian operator in the output.  We obtain the (10) in pdf (Maple). Actually, it is the expansion of 1.2.5. However, it is too cockamamie compared with that (1.2.5) in the textbook.

 

Hence, I hope to show the hamiltonian operator in the (10) in PDF. I hope to see the simplest type of equation.

How could I do? Appreciate the kind help from anyone!

The Maple code is also uploaded.
 

 

 

 

restart*with(Physics[Vectors])

Step(mathematicalnotation = true)*SetCoordinates('cartesian'[i, j, k])

Step(mathematicalnotation = true)*SetCoordinates(cartesian[i, j, k])

 (1)

``

NULL``

" UU(x,y,z):=ux(x,y,z)*(_i)+uy(x,y,z)*_j+uz(x,y,z)*_k; "

proc (x, y, z) options operator, arrow, function_assign; Physics:-Vectors:-`+`(Physics:-Vectors:-`+`(ux(x, y, z)*_i, uy(x, y, z)*_j), uz(x, y, z)*_k) end proc

 (2)

"∇(pressure(x,y,z)); Laplacian(UU(x,y,z)); BB(x,y,z):=0*_i+0*_j+10*_k"

proc (x, y, z) options operator, arrow, function_assign; Physics:-Vectors:-`+`(Physics:-Vectors:-`+`(0*_i, 0*_j), 10*_k) end proc

 (3)

-VectorCalculus[Nabla](pressure(x, y, z))+Laplacian(mu*UU(x, y, z))+BB(x, y, z) = 0*_i+0*_j+0*_k

_i*(-(diff(pressure(x, y, z), x))+mu*(diff(diff(ux(x, y, z), x), x))+mu*(diff(diff(ux(x, y, z), y), y))+mu*(diff(diff(ux(x, y, z), z), z)))+_j*(-(diff(pressure(x, y, z), y))+mu*(diff(diff(uy(x, y, z), x), x))+mu*(diff(diff(uy(x, y, z), y), y))+mu*(diff(diff(uy(x, y, z), z), z)))+_k*(-(diff(pressure(x, y, z), z))+mu*(diff(diff(uz(x, y, z), x), x))+mu*(diff(diff(uz(x, y, z), y), y))+mu*(diff(diff(uz(x, y, z), z), z))+10) = 0

 (4)

``

Divergence(-VectorCalculus[Nabla](pressure(x, y, z))+Laplacian(mu*UU(x, y, z))+BB(x, y, z) = 0*_i+0*_j+0*_k)

-(diff(diff(pressure(x, y, z), x), x))+mu*(diff(diff(diff(ux(x, y, z), x), x), x))+mu*(diff(diff(diff(ux(x, y, z), x), y), y))+mu*(diff(diff(diff(ux(x, y, z), x), z), z))-(diff(diff(pressure(x, y, z), y), y))+mu*(diff(diff(diff(uy(x, y, z), x), x), y))+mu*(diff(diff(diff(uy(x, y, z), y), y), y))+mu*(diff(diff(diff(uy(x, y, z), y), z), z))-(diff(diff(pressure(x, y, z), z), z))+mu*(diff(diff(diff(uz(x, y, z), x), x), z))+mu*(diff(diff(diff(uz(x, y, z), y), y), z))+mu*(diff(diff(diff(uz(x, y, z), z), z), z)) = 0

 (5)

 

algsubs(Divergence(UU(x, y, z)) = 0, %)

-(diff(diff(pressure(x, y, z), x), x))+mu*(-(diff(diff(diff(uy(x, y, z), x), x), y))-(diff(diff(diff(uz(x, y, z), x), x), z)))+mu*(-(diff(diff(diff(uy(x, y, z), y), y), y))-(diff(diff(diff(uz(x, y, z), y), y), z)))+mu*(-(diff(diff(diff(uy(x, y, z), y), z), z))-(diff(diff(diff(uz(x, y, z), z), z), z)))-(diff(diff(pressure(x, y, z), y), y))+mu*(diff(diff(diff(uy(x, y, z), x), x), y))+mu*(diff(diff(diff(uy(x, y, z), y), y), y))+mu*(diff(diff(diff(uy(x, y, z), y), z), z))-(diff(diff(pressure(x, y, z), z), z))+mu*(diff(diff(diff(uz(x, y, z), x), x), z))+mu*(diff(diff(diff(uz(x, y, z), y), y), z))+mu*(diff(diff(diff(uz(x, y, z), z), z), z)) = 0

 (6)

simplify(%)

-(diff(diff(pressure(x, y, z), x), x))-(diff(diff(pressure(x, y, z), y), y))-(diff(diff(pressure(x, y, z), z), z)) = 0

 (7)

Laplacian(-VectorCalculus[Nabla](pressure(x, y, z))+Laplacian(mu*UU(x, y, z))+BB(x, y, z) = 0*_i+0*_j+0*_k)

(mu*(diff(diff(diff(diff(ux(x, y, z), x), x), x), x))+2*mu*(diff(diff(diff(diff(ux(x, y, z), x), x), y), y))+2*mu*(diff(diff(diff(diff(ux(x, y, z), x), x), z), z))+mu*(diff(diff(diff(diff(ux(x, y, z), y), y), y), y))+2*mu*(diff(diff(diff(diff(ux(x, y, z), y), y), z), z))+mu*(diff(diff(diff(diff(ux(x, y, z), z), z), z), z))-(diff(diff(diff(pressure(x, y, z), x), x), x))-(diff(diff(diff(pressure(x, y, z), x), y), y))-(diff(diff(diff(pressure(x, y, z), x), z), z)))*_i+(mu*(diff(diff(diff(diff(uy(x, y, z), x), x), x), x))+2*mu*(diff(diff(diff(diff(uy(x, y, z), x), x), y), y))+2*mu*(diff(diff(diff(diff(uy(x, y, z), x), x), z), z))+mu*(diff(diff(diff(diff(uy(x, y, z), y), y), y), y))+2*mu*(diff(diff(diff(diff(uy(x, y, z), y), y), z), z))+mu*(diff(diff(diff(diff(uy(x, y, z), z), z), z), z))-(diff(diff(diff(pressure(x, y, z), x), x), y))-(diff(diff(diff(pressure(x, y, z), y), y), y))-(diff(diff(diff(pressure(x, y, z), y), z), z)))*_j+(mu*(diff(diff(diff(diff(uz(x, y, z), x), x), x), x))+2*mu*(diff(diff(diff(diff(uz(x, y, z), x), x), y), y))+2*mu*(diff(diff(diff(diff(uz(x, y, z), x), x), z), z))+mu*(diff(diff(diff(diff(uz(x, y, z), y), y), y), y))+2*mu*(diff(diff(diff(diff(uz(x, y, z), y), y), z), z))+mu*(diff(diff(diff(diff(uz(x, y, z), z), z), z), z))-(diff(diff(diff(pressure(x, y, z), x), x), z))-(diff(diff(diff(pressure(x, y, z), y), y), z))-(diff(diff(diff(pressure(x, y, z), z), z), z)))*_k = 0

 (8)

algsubs(-(diff(pressure(x, y, z), x, x))-(diff(pressure(x, y, z), y, y))-(diff(pressure(x, y, z), z, z)) = 0, %)

(mu*(diff(diff(diff(diff(ux(x, y, z), x), x), x), x))+2*mu*(diff(diff(diff(diff(ux(x, y, z), x), x), y), y))+2*mu*(diff(diff(diff(diff(ux(x, y, z), x), x), z), z))+mu*(diff(diff(diff(diff(ux(x, y, z), y), y), y), y))+2*mu*(diff(diff(diff(diff(ux(x, y, z), y), y), z), z))+mu*(diff(diff(diff(diff(ux(x, y, z), z), z), z), z)))*_i+(mu*(diff(diff(diff(diff(uy(x, y, z), x), x), x), x))+2*mu*(diff(diff(diff(diff(uy(x, y, z), x), x), y), y))+2*mu*(diff(diff(diff(diff(uy(x, y, z), x), x), z), z))+mu*(diff(diff(diff(diff(uy(x, y, z), y), y), y), y))+2*mu*(diff(diff(diff(diff(uy(x, y, z), y), y), z), z))+mu*(diff(diff(diff(diff(uy(x, y, z), z), z), z), z)))*_j+(mu*(diff(diff(diff(diff(uz(x, y, z), x), x), x), x))+2*mu*(diff(diff(diff(diff(uz(x, y, z), x), x), y), y))+2*mu*(diff(diff(diff(diff(uz(x, y, z), x), x), z), z))+mu*(diff(diff(diff(diff(uz(x, y, z), y), y), y), y))+2*mu*(diff(diff(diff(diff(uz(x, y, z), y), y), z), z))+mu*(diff(diff(diff(diff(uz(x, y, z), z), z), z), z)))*_k = 0

 (9)

collect(%, mu)

((diff(diff(diff(diff(ux(x, y, z), x), x), x), x)+2*(diff(diff(diff(diff(ux(x, y, z), x), x), y), y))+2*(diff(diff(diff(diff(ux(x, y, z), x), x), z), z))+diff(diff(diff(diff(ux(x, y, z), y), y), y), y)+2*(diff(diff(diff(diff(ux(x, y, z), y), y), z), z))+diff(diff(diff(diff(ux(x, y, z), z), z), z), z))*_i+(diff(diff(diff(diff(uy(x, y, z), x), x), x), x)+2*(diff(diff(diff(diff(uy(x, y, z), x), x), y), y))+2*(diff(diff(diff(diff(uy(x, y, z), x), x), z), z))+diff(diff(diff(diff(uy(x, y, z), y), y), y), y)+2*(diff(diff(diff(diff(uy(x, y, z), y), y), z), z))+diff(diff(diff(diff(uy(x, y, z), z), z), z), z))*_j+(diff(diff(diff(diff(uz(x, y, z), x), x), x), x)+2*(diff(diff(diff(diff(uz(x, y, z), x), x), y), y))+2*(diff(diff(diff(diff(uz(x, y, z), x), x), z), z))+diff(diff(diff(diff(uz(x, y, z), y), y), y), y)+2*(diff(diff(diff(diff(uz(x, y, z), y), y), z), z))+diff(diff(diff(diff(uz(x, y, z), z), z), z), z))*_k)*mu = 0

 (10)

``

``

 


``

 

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