Může se to zdát jako věčná otázka, ale přemýšleli jste někdy v hodinách matematiky nad otázkou „Kdy tohle použiju v reálném životě“? Narazit na aplikace základních aritmetických úkonů nebo financí je samozřejmé, ale když dojde na počítání, často se přistihneme, že se zmateně škrábeme na hlavě.
Jednu věc vám musím říct: Samozřejmě nemusíte denně sedět a řešit záludné diferenciální rovnice, ale počty jsou stále všude kolem vás. Věděli jste, že díky schopnosti modelovat a řídit systémy nám dává mimořádnou moc nad hmotným světem?
Kalkulus je jazykem inženýrů, vědců a ekonomů. Práce těchto odborníků má obrovský vliv na náš každodenní život – od vaší mikrovlnné trouby, mobilního telefonu, televize a auta až po medicínu, ekonomiku a národní obranu.
Co je to kalkulus?
Britský vědec sir Isaac Newton (1642-1727) vynalezl tento nový obor matematiky. ‚Calculus‘ je latinské slovo, které znamená ‚kámen‘. Římané používali kameny k počítání. Pro počítání nekonečně malých čísel začali matematici používat stejný termín a název se vžil.
Přestože bylo prokázáno, že některé základní myšlenky kalkulu znali již naši indičtí matematici, Newton & Leibnitz zahájil novou éru matematiky. Existuje velké množství aplikací kalkulu v našem každodenním životě. Nelze je pravděpodobně znázornit v jediném pohledu. Pokusím se je zde stručně popsat.
Použití ve strojírenství
- Inženýr architekt používá integraci při určování množství potřebných materiálů pro stavbu konstrukcí zakřivených tvarů (např. kopule nad sportovní arénou) a také k měření hmotnosti této konstrukce. Kalkul se používá ke zlepšení architektury nejen budov, ale i důležitých infrastrukturních staveb, jako jsou mosty.
- V elektrotechnice se kalkul (integrace) používá k určení přesné délky elektrického kabelu potřebného k propojení dvou rozvoden, které jsou od sebe vzdáleny několik kilometrů.
- Inženýři kosmických letů často používají kalkul při plánování dlouhých misí. Aby mohli vypustit průzkumnou sondu, musí vzít v úvahu rozdílné oběžné rychlosti Země a planety, k níž sonda míří, a také další gravitační vlivy, jako je Slunce a Měsíc.
Použití v lékařských vědách
- Biologové používají diferenciální počet k přesnému určení rychlosti růstu bakteriální kultury při změně různých proměnných, jako je teplota a zdroj potravy.
Použití ve fyzice
- Ve fyzice je integrace velmi potřebná. Například k výpočtu středu hmotnosti, těžiště a momentu setrvačnosti sportovního vozidla.
- K výpočtu rychlosti a trajektorie objektu, k předpovědi polohy planet a k pochopení elektromagnetismu.
Použití ve statistice
- Statistikové používají výpočet k vyhodnocení údajů z průzkumů, které pomáhají vypracovat obchodní plány pro různé společnosti. Protože průzkum zahrnuje mnoho různých otázek s řadou možných odpovědí, umožňuje kalkul přesnější předpověď vhodné akce.
Použití ve výzkumné analýze
- Analytička operačního výzkumu použije kalkul při pozorování různých procesů ve výrobní korporaci. Zváží-li hodnotu různých proměnných, může firmě pomoci zlepšit efektivitu provozu, zvýšit výrobu a zvýšit zisky.
Použití v grafice
- Kalkulem určí grafik, jak se budou chovat různé trojrozměrné modely, budou-li vystaveny rychle se měnícím podmínkám. Může tak vytvořit realistické prostředí pro filmy nebo videohry.
Použití v chemii
- Používá se k určení rychlosti chemické reakce a k určení některých potřebných informací reakce radioaktivního rozpadu.
Podívejme se na další příklady.
- Společnosti vydávající kreditní karty používají kalkul ke stanovení minimálních splátek splatných na výpisech z kreditních karet přesně v okamžiku zpracování výpisu, přičemž berou v úvahu více proměnných, jako jsou měnící se úrokové sazby a kolísající disponibilní zůstatek.
- Lékaři a právníci používají kalkul, aby si pomohli vybudovat disciplínu potřebnou k řešení složitých problémů, jako je diagnostika pacientů nebo plánování případu obžaloby.
- Obor epidemiologie – studium šíření infekčních chorob – se do značné míry opírá o kalkul. Pomocí něj lze určit, jak daleko a jak rychle se nemoc šíří, odkud mohla pocházet a jak ji nejlépe léčit.
Pro většinu profesí je toto téma velmi důležité. Proto jej nemůžete zavrhnout jen jako další předmět. Navzdory své mystičnosti složitějšího odvětví matematiky se dotýká našich životů každý den, a to způsoby, kterých je příliš mnoho na to, abychom je dokázali vypočítat.
Na tomto místě najdete tipy od našich odborníků, díky kterým se stanete v počtech super.
Přeji vám hodně štěstí!