Связь между величинами. Раздел и физика как при роднича наука. методы научного познания Связь между величинами

Подобные документы

Задачи, приводящие к дифференциальным уравнениям. Теорема существования, единственности решения задачи Коши. Общее решение дифференциального уравнения, изображаемое семейством интегральных кривых на плоскости. Способ нахождения огибающей семейства кривых.

реферат , добавлен 24.08.2015


Порядок и процедура поиска решения дифференциального уравнения. Теорема существования и единственности решения задачи Коши. Задачи, приводящие к дифференциальным уравнениям. Дифференциальные уравнения первого порядка, с разделяющими переменными.

лекция , добавлен 24.11.2010


Сущность понятия "дифференциальное уравнение". Главные этапы математического моделирования. Задачи, приводящие к решению дифференциальных уравнений. Решение задач поиска. Точность маятниковых часов. Решение задачи на определение закона движения шара.

курсовая работа , добавлен 06.12.2013


Особенности дифференциальных уравнений как соотношения между функциями и их производными. Доказательство теоремы существования и единственности решения. Примеры и алгоритм решения уравнений в полных дифференциалах. Интегрирующий множитель в примерах.

курсовая работа , добавлен 11.02.2014


Анализ методов решения систем дифференциальных уравнений, которыми можно описать поведение материальных точек в силовом поле, законы химической кинетики, уравнения электрических цепей. Этапы решения задачи Коши для системы дифференциальных уравнений.

курсовая работа , добавлен 12.06.2010


Понятие о голоморфном решении задачи Коши. Теорема Коши о существовании и единственности голоморфного решения задачи Коши. Решение задачи Коши для линейного уравнения второго порядка при помощи степенных рядов. Интегрирование дифференциальных уравнений.

курсовая работа , добавлен 24.11.2013


Установление прямой зависимости между величинами при изучении явлений природы. Свойства дифференциальных уравнений. Уравнения высших порядков, приводящиеся к квадратурам. Линейные однородные дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами.

курсовая работа , добавлен 04.01.2016


Задачи, приводящие к дифференциальным уравнениям, связывающих независимую переменную, искомую функцию и ее производную. Нахождение матрицы. Исследование функции и построение ее графика. Определение площади фигуры, ограниченной прямой и параболой.

контрольная работа , добавлен 14.03.2017


Описание колебательных систем дифференциальными уравнениями с малым параметром при производных, асимптотическое поведение их решений. Методика регулярных возмущений и особенности ее применения при решении задачи Коши для дифференциальных уравнений.

курсовая работа , добавлен 15.06.2009


Использование метода конечных разностей для решения краевой задачи уравнений с частными производными эллиптического типа. Графическое определение распространения тепла методом конечно-разностных аппроксимаций производных с применением пакета Mathlab.

Корреля́ция -статистическая взаимосвязь двух или неско-их случайных величин.

Частный коэффициент корреляции характеризует степень линейной зависимости между двумя величинами, обладает всеми свойствами парного, т.е. изменяется в пределах от -1 до +1. Если частный коэффициент корреляции равен ±1, то связь между двумя величинами функциональная, а равенство его нулю свидетельствует о линейной независимости этих величин.

Множественный коэффициент корреляции, характеризует степень линейной зависимости между величиной х 1и остальными переменными (х 2, х з), входящими в модель, изменяется в пределах от 0 до 1.

Ординальная (порядковая) переменная помогает упорядочивать статистически исследованные объекты по степени проявления в них анализируемого свойства

Ранговая корреляция – статистическая связь между порядковыми переменными (измерение статистической связи между двумя или несколькими ранжировками одного и того же конечного множества объектов О 1,О 2,…, О п.)

Ранжировка – это расположение объектов в порядке убывания степени проявления в них k-го изучаемого свойства. В этом случае x(k) называют рангом i-го объекта по k-му признаку. Раж характеризует порядковое место, которое занимает объект О i, в ряду п объектов.

39. Коэффициент корреляции, детерминации.

Коэффициент корреляции показывает степень статистической зависимости между двумя числовыми переменными. Он вычисляется следующим образом:

где n – количество наблюдений,

x – входная переменная,

y – выходная переменная. Значения коэффициента корреляции всегда расположены в диапазоне от -1 до 1 и интерпретируются следующим образом:

если коэф. корреляции близок к 1, то между переменными наблюдается положительная корреляция.

если коэф. корреляции близок к -1, это означает, что между переменными наблюдается отрицательная корреляция

промежуточные значения, близкие к 0, будут указывать на слабую корреляцию между переменными и, соответственно, низкую зависимость.

Коэффициент детерминации(R 2 )- этодоля объясненной дисперсии отклонений зависимой переменной от нее среднего значения.

Формула для вычисления коэффициента детерминации:

R 2 = 1 - ∑ i (y i -f i) 2 : ∑ i (y i -y(штрих)) 2

Где y i - наблюдаемое значение зависимой переменной, а f i – значение зависимой переменной предсказанное по уравнению регрессии, y(штрих) – среднее арифметической зависимой переменной.

Вопрос 16. Метод северо-западного угла

Согласно этому методу запасы очередного Поставщика используются для обеспечения запросов очередных Потребителей до тех пор, пока не будут исчерпаны полностью. После чего используются запасы следующего по номеру Поставщика.

Заполнение таблицы транспортной задачи начинается с левого верхнего угла и состоит из ряда однотипных шагов. На каждом шаге, исходя из запасов очередного Поставщика и запросов очередного Потребителя заполняется только одна клетка и соответственно исключается из рассмотрения один Поставщик или Потребитель.

Во избежании ошибок после построения начального базисного (опорного) решения необходимо проверить, что число занятых клеток равно m+n-1.

Перенесем данные габл. 6.2 на график (рис. 6.1). Отложив на горизонтальной оси затраты труда, а на вертикальной - объем выпуска, можно построить кривые совокупного, среднего и предельного продуктов. Графически величина МР определяется тангенсом угла наклона касательной к кривой общего продукта в точке, соответствующей определенному его объему, величина АР - тангенсом угла наклона луча, идущего из начала координат к этой же точке.

При построении кривой предельного продукта соответствующие значения МР надо откладывать на середине отрезка ДL (если МР = 39, то на графике это значение откладывают при L = 2,5).

Как следует из табл. 6.2 и графиков на рис. 6.1, я и б, ввод дополнительных единиц переменного ресурса (в нашем случае - труда) при фиксированном значении капитала приводит к постоянному росту суммарного продукта ТР. Однако более тщательный анализ показывает, что этот рост происходит неравномерно: на участке (О - L t) приращения ДТР при одних и тех же приращениях ДL возрастают (кривая ТР имеет вогнутый вид), а с дальнейшим ростом количества примененных единиц труда приращения АТР сокращаются (кривая ГР становится выпуклой).

Рис. 6.1. Кривые суммарного (а), среднего и предельного (б)

продукта

Подобное изменение объемов выпуска товаров и услуг в зависимости от увеличения вводимых единиц переменного фактора отражает действие одного из фундаментальных законов экономики - закона уменьшающейся отдачи ресурса. Согласно этому закону введение дополнительных единиц переменного ресурса при неизменной величине постоянного фактора непременно приведет к ситуации, когда каждая последующая единица переменного фактора начнет прибавлять к суммарному продукту меньше, чем его предыдущая единица.

Это равносильно утверждению, что при перечисленных выше условиях обязательно наступит момент, когда дальнейшее увеличение единиц используемого переменного фактора вызовет снижение предельного продукта, поэтому иногда этот закон называют законом непременного снижения предельного продукта.

Общий смысл закона снижающейся отдачи состоит в том, что использование в производстве товара постоянного фактора ограничивает приросты объемов выпуска этого товара при последовательном увеличении количества единиц используемого переменного ресурса.

Как можно объяснить действие закона уменьшающейся отдачи ресурса? При одном фиксированном факторе (капитале) ввод дополнительных единиц переменного фактора (труда) на первых порах (участок OL {) позволяет эффективно использовать разделение труда. Это приводит к тому, что каждый дополнительный рабочий производит все большее количество товаров и услуг, т.е. растет предельный продукт. Однако в какой-то момент очередной рабочий станет лишним - все возможности разделения труда исчерпаны, и ему придется ждать, когда освободится станок, чтобы применить свой труд. С этого момента услуги каждого последующего рабочего будут все более бесполезны, что вызовет дальнейшее снижение предельного продукта. Теоретически может возникнуть ситуация, когда дополнительный рабочий начнет мешать производству, и это вызовет снижение объемов выпуска продукции. В таком случае значения предельного продукта станут отрицательными и кривая МР пересечет ось абсцисс, а кривая ТР будет понижаться (гипотетически подобная ситуация происходит в точке L 3 на рис. 6.1, а и б).

Безусловно, данный закон можно трактовать и как закон непременного снижения среднего продукта, поскольку при аналогичных условиях обязательно наступит момент, когда дальнейший рост используемых единиц переменного фактора приведет к снижению среднего продукта.

Пример 2. Предположим, что в производстве 42 единиц товара принимает участие 2 рабочих, которые производят в среднем 21 единицу товара в месяц, т.с. ЛР = TP/L = 42/2 = 21. Пусть фирма нанимает еще одного, третьего рабочего. Если отдача дополнительно нанятого рабочего (т.е. предельный продукт) выше, чем в среднем дает каждый из имеющихся рабочих, например 39 единиц, то величина среднего продукта с учетом найма трех рабочих будет больше 21 единицы:

Это означает, что до тех пор, пока МР > АР , т.е. величина предельного продукта превосходит величину среднего продукта, последняя возрастает; при этом на графике (см. рис. 6.1) кривая предельного продукта располагается выше кривой среднего продукта. Если же МР и кривая предельного продукта проходит ниже кривой среднего продукта, то величина АР уменьшается. Следовательно, кривая МР пересекает кривую АР в точке, где кривая АР имеет максимум.

Между физическими величинами существуют качественные и количественные зависимости, закономерная связь, которые могут быть выражены в виде математических формул. Создание формул связано с математическими действиями над физическими величинами.

Однородные величины допускают над собой все виды алгебраических действий. Например, можно складывать длины двух тел; отнимать длину одного тела от длины второго; делить длину одного тела на длину второго; возводить длину в степень. Результат каждого из этих действий имеет определённый физический смысл. Например, разность длин двух тел показывает на сколько длина одного тела больше другой; произведение основания прямоугольника на высоту определяет площадь прямоугольника; третья степень длины ребра куба является его объёмом и т.д.

Но не всегда можно складывать две одноименные величины, например, сумма плотностей двух тел или сумма температур двух тел лишены физического смысла.

Разнородные величины можно умножать и делить друг на друга. Результаты этих действий над разнородными величинами также имеют физический смысл. Например, произведение массы т тела на его ускорение а выражает силу F, под действием которой получено это ускорение, то есть:

частное от деления силы F на площадь S, на которую равномерно действует сила, выражает давление р, то есть:

Вообще физическая величина Х с помощью математических действий может быть выражена через другие физические величины А, В, С, ... уравнением вида:

(1.6)

где коэффициент пропорциональности.

Показатели степени могут быть как целым, так и дробными, а также могут принимать значение, равное нулю.

Формулы вида (1.6), которые выражают одни физические величины через другие, называются уравнениями между физическими величинами.

Коэффициент пропорциональности в уравнениях между физическими величинами за редким исключением равен единице. Например, уравнением, в котором коэффициент отличается от единицы, является уравнение кинетической энергии тела при поступательном движении:

. (1.7)

Значение коэффициента пропорциональности как в данной формуле так и вообще в уравнениях между физическими величинами не зависит от выбора единиц измерения, а определяется исключительно характером связи величин, входящих в данное уравнение.

Независимость коэффициента пропорциональности от выбора единиц измерения является характерной особенностью уравнений между величинами. То есть каждый из символов А, В, С, ... в этом уравнении представляет собой одну из конкретных реализаций соответствующей величины, которая не зависит от выбора единицы измерений.

Но если все величины, входящие в уравнение (1.6) разделить на соответствующие единицы измерений, получаем уравнение нового типа. Для простоты рассмотрения напишем следующее уравнение:

После деления величин Х, А и В на единицы их измерений получаем:

, (1.9)

. (1.10)

Уравнения вида (1.9) или (1.10) связывает между собой уже не величины как собирательные понятия, а их численные значения, полученные в результате выражение величин в определённых единицах измерения.

Уравнение, связывающее численные значения величин, называется уравнением между численными значениями.

Например, численное значение теплоты Q, которая выделяется в проводнике при прохождении тока:

, (1.11)

где численное значение теплоты, которая выделяется на проводнике, ккал; численное значение силы тока, А; численное значение сопротивления, Ом; численное значение времени, с.

Только при этих условиях численный коэффициент принимает значение 0,24.

Но при расчётах в технике такими уравнениями пользуются очень широко. Величины выражают в разных системах и внесистемных единицах с получением при этом уравнений со сложными коэффициентами .

Вообще коэффициент пропорциональности в уравнениях между численными значениями зависит только от единиц измерений. Замена единицы измерений одной или нескольких величин, входящих в уравнение (1.9), влечёт за собой изменение численного значения коэффициента.

Зависимость коэффициента пропорциональности от выбора единиц измерения является отличительной особенностью уравнений между численными значениями. Эта характерная особенность между численными значениями используется для определения производных единиц измерений и для построения систем единиц.

Еще по теме 1.2 Уравнение связи между физическими величинами:

1. ГЛАВА 2. ИСТОРИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКАЯ РЕКОНСТРУКЦИЯ ВЫБОРА ПРИНЦИПА ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ МАКСВЕЛЛА
2. СООТНОШЕНИЕ ЭВРИСТИЧЕСКОЙ И РЕГУЛЯТИВНОЙ ФУНКЦИИ ФИЛОСОФСКИХ ПРИНЦИПОВ в ФОРМИРОВАНИИ НОВОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ

§9. Связь между физическими величинами. Физические теории

✓ Что называют физической величиной?

✓ Приведите примеры взаимосвязи физических величин.

1. Как вы знаете, для описания физических явлений и свойств тел и веществ используют физические величины.

Проводя эксперименты, ученые заметили, что величины, которые характеризуют одно и то же явление, взаимно связаны.

Например, при изменении температуры тел их объем и длина меняются. Они увеличиваются вследствие повышения температуры и уменьшаются с его снижением. Температура воды в чайнике при нагревании зависит от времени нагрева.

2. Чтобы сделать вывод о том, что взаимосвязь между величинами не случаен, его проверяют справедливость для многих подобных явлений.

Если связи между величинами, характеризующими явление, проявляются постоянно, то их называют физическими законами.

Существуют физические законы, касающиеся отношения только определенных физических явлений. Например, существуют законы, которые описывают механические явления, или законы, которым подчиняются тепловые явления. Кроме этого, существуют более общие законы, справедливые для всех физических явлений. Совокупность явлений, которые описываются законами, определяется пределами их применимости.

Конечно, физический закон записывают в виде формулы.

3. Познание окружающего мира было бы неполным, если бы люди только наблюдали и описывали явления, устанавливали законы. Нужно еще и уметь объяснять явления природы. Человек, изучая природу, всегда стремится ответить не только на вопрос «Что происходит?» но и на вопрос «Почему так происходит?».

Ответ на вопрос «Почему происходит то или иное явление?» можно получить с помощью теоретических знаний, которые являются основой физической теории. Так, механические явления, например, характер движения транспортных средств или спутников Земли, объясняют теорией, которая называется механикой. Объяснить, почему тела при нагревании расширяются, почему нагревается ложка, опущенная в стакан с горячим чаем, дает возможность молекулярно-кинетическая теория строения вещества. Существуют теории, объясняющие электрические, оптические и магнитные явления.

Таким образом, физические явления - механические, тепловые, электрические и другие - объясняются соответствующими физическими теориями. Теория содержит общие, систематизированные знания о физических явлениях.

Теория позволяет не только объяснить, почему происходит явление, но и предсказать его ход.

Вопросы для самопроверки

1. Что выражает физический закон?

3. Какова роль физической теории?

4. Какие явления объясняет механика?