Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Как объяснить гуманитарию, что такое дифференцирование и интегрирование в физике?

ОбразованиеФизика+1
Илья Иванов
  ·   · 23,7 K
Программист, интересуюсь физикой, математикой.  · 28 сент 2015

Я обычно объясняю как в учебниках: дифференцирование — определение скорости процесса, а интегрирование — обратно, определение целого по мгновенным скоростям. Например, есть у нас бассейн и его наполняют водой. Мы можем определить сколько воды прибавилось за каждую минуту, секунду, десятую долю секунды и так далее. Чем меньше интервал, тем ближе мы к мгновенной скорости заполнения. В конце концов получим производную. Ее отлично видно на спидометре машины, стрелка показывает именно мгновенную скорость.

И обратно, если мы знаем мгновенные скорости в каждый момент времени, то можем определить сколько воды налилось в бассейн за весь период наблюдения. При этом мы не знаем сколько в нем было до начала, поэтому конечный объем воды не знаем, но сколько налили определить можем (это про первообразную, которую определяют с точностью до константы).

В качестве процесса можно выбрать что угодно, от банального движения до скорости протекания химической реакции или скорости чтения книги (хоть чтение и дискретный процесс, для объяснения "на пальцах" подходит).

В качестве бонуса могу привести красивое объяснение разницы между интегралами Римана и Лебега: предположим, что у нас есть мешок монет и нам надо его пересчитать. Если мы будем брать по одной монете и суммировать, то будем считать интеграл Римана. А если мы отсортируем монеты по достоинству и посчитаем сколько монет каждого достоинства было в мешке, а затем умножим на достоинство и сложим, то повторим вычисление интеграла Лебега.

Боже мой, какая же я тупая!!! 😱

Студентка МФТИ, программист  · 28 сент 2015
Дисклеймер: я надеюсь, что я правильно поняла вопрос. Отвечаю на него так, как наш лектор на первом курсе. Если гуманитарий знаком со школьной программой (то есть знает, как интегрировать и дифференцировать в математике и... Читать далее
1 эксперт согласен
Если же вопрос вида "почему производная расстояния это скорость", то тут надо прибегать к помощи графиков и гифок... Читать дальше
математик-программист  · 30 нояб 2015
Во-первых, совершенно непонятно, почему именно в физике: дифференцирование и интегрирование -- это математические термины -- за ними скрывается вполне определённый математический смысл. Физика использует математику в качестве... Читать далее