vanha.jaara

vanha.jaara profiilikuva
Joulu 2024
Vapaa kuvaus

Olen varttunut ja virttynyt tekniikan ihminen, joka on ehtinyt olla jo hyvin monessa mukana. Olen kiinnostunut hyvinkin erilaisista asioista, mutta fysiikan ja matematiikan ongelmat ovat aina haasteellisia, vaikka toisaalta kieli ja sen käyttäminen on myös kiintoisaa. Noita persoonallisuusosion vastuksia pitäisi osaltani kohtuullisesti laventaa, sillä nuo standardivastaukset eivät minulle sovi lainkaan. Minulle voit lähettää sähköpostia osoitteeseen [email protected]. Vastaan, jos vain ehdin. Kotimaa: --- Koulutus: --- Ammatti: Muu Siviilisääty: --- Lapset: ---

Liittynyt 21v sitten
5 aloitusta · 376 kommenttia
Yleinen käytäntö on, että jos luku ilmaistaan desimaalilukuna, niin tarkoitetaan sen likiarvoa annettujen desimaalien tarkkuudella. Jos taas käytetään murtolukua, tarkoitetaan luvun tarkkaa arvoa.

Tämä kuulostaa lillukoinnilta, mutta joskus on esimerkiksi hyvä tietää, että tarkoitettu luku on 2/3 eikä 0,67. Tosin hyvin monissa tapauksissa likiarvokin on aivan riittävä.
Lapset, lapset, ei tällaisten tehtävien ratkaisuun todellakaan mitään MAOLeja tarvita. Yksinkertainen periaatekuva piirtämällä ja sen differentiaaligeometriaa käyttämällä tehtävät ratkeavat helposti:

Kun tuon a-kohdan ongelmaa tarkastellaan napakoordinaatistossa, niin differentiaalialkio dA = r dfi dr, missä r on säde, dfi differentiaalinen kulma ja dr r:n suuntainen differentiaalinen mitta. Nyt kun dA integroidaan r:n suhteen nollasta R:ään ja fi:n suhteen nollasta kahteen piihin, niin saadaan luonnollisesti A = pi R^2.

Vastaavasti b-kohdassa tilannetta tarkastellaan sylinterikoordinaatistossa ja siten, että H:n korkuisen ja pohjan säteeltään R:n suuruisen kartion kärki on origossa. Tällöin saadaan tilavuusalkiokiekoksi dV = pi r^2 dh, missä dh on z-akselin suuntainen differentiaalinen mitta. Toisaalta r kasvaa nollasta R:ään, kun h kasvaa nollasta H:hon eli r = R h/H. Kun tämä sijoitetaan dV:hen, niin dV = pi R^2 h^2 dh/H^2. Tämä on helppo integroida nollasta H:hon ja saada tietysti V = pi R^2 H/3.

C-kohta on vähän mutkikkaampi, mutta jälleen sopiva koordinaatiston valinta tekee asioista helpompia. Tarkastellaan nyt tilannetta pallokoordinaatistossa, jossa koordinaatit ovat r, fi ja theta. Nyt differentiaaligeometrisesta kuvasta nähdään helposti, että kuutio dV = r sin(theta) dfi r dtheta dr. Kun nyt dV integroidaan fi nollasta kahteen piihin, theta nollasta piihin ja r nollasta R:ään, niin saadaan V = 4 pi R^3/3.

D-kohdassa kannattaa taas käyttää pallokoordinaatistoa, jossa differentiaalisen renkaan ala dA = 2 pi (R sin(theta)) R dtheta, joka integroidaan taas thetan suhteen nollasta kahteen piihin. Näin A = 4 pi R^2.

Kannattaa aina piirtää tilanteesta kuva, johon sitten merkitsee eri differentiaaliset suureet, niin tehtävä helpottuu merkittävästi. Jos ei vielä tätä osaa, niin on syytä kiireesti opetella.