Як математика використовується в реальному світі

Опубликованно 15.07.2018 11:24

Інститут чалмерса доцент Джулі Роулетт був в Австралії на цьому тижні, щоб підтримати Австралійський Інститут математичних наук зими (АМСИ) школи і сподівається отримати більше людей радіє його потенціал.

"Люди, можливо, не завжди розумію, що там багато займаються творчістю," професор Роулетт сказав новини.ком.ау.

“Ви намагаєтеся вирішити проблеми, які цікавлять людей, але, що ніхто ще не вирішив до — вимагає нової ідеї або підходу.

“Деякі ідеї не вийде, але дуже цікаво спробувати їх.

"І як ви можете довести ідею, це правда навіки".

Одним з прикладів математики в дію в будівництві мостів.

Більшість людей не можуть враховувати вплив гармонік на структуру, але математиків та інженерів.

Вантові мости, такі як міст Золоті ворота в Сан-Франциско, може вібрувати, подібно гітарної струні буття, исторгнутого.

Відомий приклад, коли гармоніки підвісного мосту не були належним чином прийняті до уваги був міст через протоку Такома в штаті Вашингтон, в 1940 році. Цей міст розвалився після стійкого вітру близько 64км/год, завдані мосту вібрувати як стояча хвиля.

Математики можуть передбачити резонансні структури, такі як мости через вивчення тригонометрії, що школярі вчать в 11 років та 12. Інші фактори, такі як аеродинаміка (дослідження того, як вітер поведеться, коли він проходить над і під структурою) також пов'язані з цим.

Ці розрахунки допомагають людям візуалізувати як рядок (або моста) буде виглядати, коли він рухається.

Математика може бути використаний, щоб описати точно, як струна може рухатися, коли підхопите і є тільки певну кількість моделей. Перші три з них показані нижче.

Різні способи шматком струна може вібрувати. Фото: АМСИ

Так як ви створюєте міст, який може пристосувати ці рухи?

Відповідь досить простий, якщо ви знаєте, як туди дістатися.

Якщо додати висоти кожного Кривий разом в різних точках, це дає знімок в певний момент часу. Відняти значення нижньої лінії, тому що вони "тягнуть" рядок в протилежному напрямку.

Додати цифри над лінією і віднімати цифри під лінією. Джерело: АМСИ.

Цифри, які ви в кінцевому підсумку до показати становище кожної частини мосту, беручи до уваги такі речі, як вітер і його швидкість а також матеріал моста здійснюється з різних матеріалів, мати різну жорсткість).

Традиційно люди використовували для обчислення цих чисел, використовуючи ручку і папір, але мости вони створили дуже міцну конструкцію.

"Якщо ви подивитеся на мости від 70 до 100 років, вони дуже тверді і важкі і overconstructed в деякому сенсі, тому що вони не мають часу, щоб зробити багато різних обчислень вручну," школи менеджера аутріч АМСИ Майкл О'коннор розповів новини.ком.ау.

Чим більше очок ви порахувати більш точно ваш дизайн буде.

Побудова кожної точки покажуть, як міст буде рухатися в певний момент часу, за певних умов.

У ці дні математики придумали формули, що вони можуть запрограмувати комп'ютер так, що він робить розрахунки для різних точок, що веде до більш вишуканим проекту.

Різні формули, які можуть бути використані для прогнозування руху рядка. Фото: АМСИ

Міст "Золоті Ворота" вібрує і рухається, коли вітер дме, але математики були здатні передбачити це.

Категория: Наука