Det kan tyckas vara en urgammal fråga, men har du någonsin funderat över ”När kommer jag någonsin att använda det här i verkligheten” på din matematiklektion? Att snubbla över tillämpningar av grundläggande aritmetik eller ekonomi är uppenbart, men när det gäller kalkyl finner vi oss ofta klia oss i huvudet av förvirring.
Det finns en sak jag måste berätta för dig: Du kanske inte sitter och löser en knepig differentialekvation dagligen, men kalkylering finns fortfarande runt omkring dig. Visste du att på grund av förmågan att modellera och kontrollera system ger den oss extraordinär makt över den materiella världen?
Kalkyl är ingenjörernas, vetenskapsmännens och ekonomernas språk. Dessa yrkesverksammas arbete har en enorm inverkan på vårt dagliga liv – från dina mikrovågsugnar, mobiltelefoner, TV och bil till medicin, ekonomi och nationellt försvar.
Vad är kalkyl?
Den brittiske vetenskapsmannen Sir Isaac Newton (1642-1727) uppfann detta nya område inom matematiken. ’Calculus’ är ett latinskt ord som betyder ’sten’. Romarna använde stenar för att räkna. För att räkna oändligt mycket mindre tal började matematikerna använda samma term, och namnet fastnade.
Och även om det bevisades att vissa av kalkylens grundidéer var kända av våra indiska matematiker, så inledde Newton & Leibnitz en ny epok inom matematiken. Det finns ett stort antal tillämpningar av kalkyl i vårt dagliga liv. Det kan omöjligen illustreras i en enda vy. Jag försöker beskriva dem kortfattat här.
Användning inom teknik
- En arkitektingenjör använder integration för att bestämma mängden av de material som behövs för att konstruera konstruktioner med böjda former (t.ex. en kupol över en idrottsarena) och även för att mäta vikten av denna konstruktion. Kalkyl används för att förbättra arkitekturen, inte bara för byggnader utan även för viktig infrastruktur, t.ex. broar.
- Inom elektroteknik används kalkyl (integration) för att bestämma den exakta längden på den elkabel som behövs för att koppla ihop två undercentraler som ligger flera kilometer från varandra.
- Rymdflygingenjörer använder ofta kalkyl när de planerar för långa uppdrag. För att skjuta upp en utforskningssond måste de ta hänsyn till de olika omloppshastigheterna för jorden och den planet som sonden är riktad mot, samt andra gravitationsinfluenser som solen och månen.
Användning inom medicinsk vetenskap
- Biologer använder differentialräkning för att bestämma den exakta tillväxthastigheten i en bakteriekultur när olika variabler som temperatur och födokälla ändras.
Användning inom fysik
- Inom fysik behövs integration i hög grad. Till exempel för att beräkna masscentrum, tyngdpunkt och massans tröghetsmoment för en sportbil.
- För att beräkna ett objekts hastighet och bana, förutsäga planeters position och förstå elektromagnetism.
Användning inom statistik
- Statistiker använder kalkylering för att utvärdera undersökningsdata för att hjälpa till att utveckla affärsplaner för olika företag. Eftersom en undersökning innefattar många olika frågor med en rad möjliga svar, möjliggör kalkyl en mer exakt förutsägelse för lämplig åtgärd.
Användning inom forskningsanalys
- En operationsforskningsanalytiker använder sig av kalkyl när han eller hon observerar olika processer i ett tillverkningsföretag. Genom att beakta värdet av olika variabler kan de hjälpa ett företag att förbättra driftseffektiviteten, öka produktionen och öka vinsten.
Användning inom grafik
- En grafiker använder kalkyl för att avgöra hur olika tredimensionella modeller kommer att bete sig när de utsätts för snabbt förändrade förhållanden. Det kan skapa en realistisk miljö för filmer eller videospel.
Användning inom kemi
- Det används för att bestämma hastigheten för en kemisk reaktion och för att bestämma viss nödvändig information om en radioaktiv sönderfallsreaktion.
Vi tar en titt på några andra exempel.
- Kreditkortsföretag använder kalkyl för att fastställa minimibetalningarna på kreditkortsutdragen vid exakt den tidpunkt då utdraget behandlas genom att ta hänsyn till flera variabler, t.ex. förändrade räntesatser och ett fluktuerande tillgängligt saldo.
- Läkare och advokater använder kalkyl för att hjälpa till att bygga upp den disciplin som är nödvändig för att lösa komplexa problem, t.ex. för att ställa en diagnos på en patient eller för att planera ett åtal.
- Epidemiologin, som är ett område där man studerar spridningen av smittsamma sjukdomar, bygger i hög grad på kalkyl. Det kan användas för att avgöra hur långt och snabbt en sjukdom sprids, varifrån den kan ha kommit och hur den bäst ska behandlas.
För de flesta yrken är detta ämne mycket viktigt. Så det är därför du inte kan avfärda det som ett vanligt ämne. Trots dess mystik som en mer komplex gren av matematiken berör det våra liv varje dag, på ett sätt som är för många för att beräknas.
Du kan hitta tips från våra experter här för att bli superbra på kalkyl.
Trots det så berör det våra liv varje dag, på ett sätt som är för många för att beräknas.
Du kan hitta tips från våra experter här för att bli superbra på kalkyl.