Ez egy ősrégi kérdésnek tűnhet, de gondolkodtál már azon, hogy “Mikor fogom ezt valaha is használni a való életben” a matekórán? Az alapvető számtan vagy a pénzügyek alkalmazásaiba botlani nyilvánvaló, de amikor a számtanról van szó, gyakran azon kapjuk magunkat, hogy zavartan vakarjuk a fejünket.
Egy dolgot el kell mondanom: Persze lehet, hogy nem ülsz le mindennap, és nem oldasz meg egy trükkös differenciálegyenletet, de a számtan ettől még mindenhol ott van körülötted. Tudtad, hogy a rendszerek modellezésének és irányításának képessége miatt rendkívüli hatalmat ad nekünk az anyagi világ felett?
A számtan a mérnökök, a tudósok és a közgazdászok nyelve. Ezeknek a szakembereknek a munkája óriási hatással van mindennapi életünkre – a mikrohullámú sütőktől, mobiltelefonoktól, tévékészülékektől és autóktól kezdve az orvostudományig, a gazdaságig és a nemzetvédelemig.
Mi a számtan?
A brit tudós, Sir Isaac Newton (1642-1727) találta fel a matematika ezen új területét. A ‘Calculus’ latin szó, ami azt jelenti, hogy ‘kő’. A rómaiak köveket használtak számolásra. A végtelenül kisebb számok számolására a matematikusok ugyanezt a kifejezést kezdték használni, és a név megragadt.
Noha bebizonyosodott, hogy a számtan néhány alapgondolatát már indiai matematikusaink is ismerték, Newton & Leibnitz a matematika új korszakát indította el. A számításnak számos alkalmazása van a mindennapi életünkben. Ezt nem lehet egyetlen nézetben szemléltetni. Megpróbálom itt röviden ismertetni őket.
Alkalmazás a mérnöki életben
- Az építészmérnök az integrálást használja az íves alakú szerkezetek (pl. egy sportcsarnok feletti kupola) építéséhez szükséges anyagok mennyiségének meghatározására, valamint a szerkezet súlyának mérésére. A számítást nemcsak az épületek, hanem a fontos infrastruktúrák, például hidak építészetének javítására is használják.
- A villamosmérnöki szakmában a számítást (integrációt) használják a két, egymástól mérföldekre lévő alállomás összekötéséhez szükséges elektromos kábel pontos hosszának meghatározására.
- Az űrrepülőmérnökök gyakran használnak számítást, amikor hosszú küldetéseket terveznek. Egy felderítő szonda indításához figyelembe kell venniük a Föld és a szonda által megcélzott bolygó eltérő keringési sebességét, valamint más gravitációs hatásokat, mint például a Nap és a Hold.
Alkalmazás az orvostudományban
- A biológusok a differenciálszámítást használják arra, hogy meghatározzák egy baktériumtenyészetben a növekedés pontos sebességét, amikor különböző változókat, például a hőmérsékletet és a táplálékforrást megváltoztatják.
Alkalmazás a fizikában
- A fizikában nagy szükség van az integrálásra. Például egy sportkocsi tömegközéppontjának, súlypontjának és tehetetlenségi tömegmomentumának kiszámításához.
- Egy tárgy sebességének és röppályájának kiszámításához, a bolygók helyzetének előrejelzéséhez és az elektromágnesesség megértéséhez.
Alkalmazás a statisztikában
- A statisztikusok a számítást a felmérési adatok értékelésére használják, hogy segítsenek a különböző vállalatok üzleti terveinek kidolgozásában. Mivel egy felmérés sok különböző kérdést tartalmaz, amelyekre többféle válasz adható, a számtan lehetővé teszi a megfelelő cselekvés pontosabb előrejelzését.
Alkalmazás a kutatáselemzésben
- A műveleti kutatás elemzője a számtant használja, amikor egy gyártó vállalat különböző folyamatait figyeli meg. A különböző változók értékének figyelembevételével segíthet a vállalatnak a működési hatékonyság javításában, a termelés növelésében és a nyereség növelésében.
Alkalmazás a grafikában
- Egy grafikus számítást használ, hogy meghatározza, hogyan fognak viselkedni a különböző háromdimenziós modellek, ha gyorsan változó körülményeknek vannak kitéve. Realisztikus környezetet hozhat létre filmekhez vagy videojátékokhoz.
Alkalmazás a kémiában
- A számítást egy kémiai reakció sebességének meghatározására és a radioaktív bomlási reakció néhány szükséges információjának meghatározására használják.
Nézzünk néhány további példát.
- A hitelkártya-társaságok a számítást arra használják, hogy a hitelkártya-kivonatokon szereplő minimumfizetéseket pontosan a kivonat feldolgozásának időpontjában határozzák meg, figyelembe véve több változót, például a változó kamatlábakat és a rendelkezésre álló egyenleg ingadozását.
- Az orvosok és a jogászok a számítást arra használják, hogy segítsenek kialakítani az összetett problémák megoldásához szükséges fegyelmet, például a betegek diagnosztizálásához vagy egy ügyészségi ügy tervezéséhez.
- A járványtan – a fertőző betegségek terjedésének tanulmányozása – nagyban támaszkodik a számításra. Segítségével meghatározható, hogy egy betegség milyen messze és milyen gyorsan terjed, honnan eredhetett, és hogyan lehet a legjobban kezelni.
A legtöbb szakma számára ez a téma nagyon fontos. Ezért nem szabad tehát csak egy újabb tantárgyként elutasítani. Annak ellenére, hogy a matematika egy bonyolultabb ágának titokzatossága ellenére nap mint nap érinti az életünket, méghozzá túl sokféleképpen ahhoz, hogy kiszámíthassuk.
Szakértőinktől itt találsz tippeket, hogy szuper legyél a számtanban.
Szerencsét!