Come aiuta geometria fisica?

Fisica si propone di spiegare, descrivere e prevedere fenomeni naturali. È una scienza di successo perché la gente ha creato modelli per rendere gestibile il problem solving. Geometria aiuta modellazione perché descrive le proprietà di cose reali: forma, dimensione, angolo, zona, posizione. Ha anche formule per calcolare le diverse caratteristiche come il volume di una scatola o la superficie di una sfera.

Modelli

Per capire le cose, li modello fisici. Ciò comporta una situazione giù per le sue caratteristiche essenziali di spogliatura e che li imita con oggetti geometrici. Chiedete poi questioni matematiche, come, quanto velocemente si va, dove ha inizio, o quanto pesa. Se il modello è una buona, è possibile provare idee su di esso e vi darà le risposte che partita la realtà. Ad esempio, volete sapere come la terra orbita attorno al sole. Per questo, non deve sapere che il sole è caldo, o che la terra ha oceani e montagne. Tutto ciò che serve sono le masse, distanza, velocità e direzione. Si finisce con due punti, uno che va intorno a altra su un percorso ellittico. Se volete sapere dove la terra sarà in tre mesi, basta inserire la data in un'equazione.

Una dimensione

Unidimensionali fenomeni avvengono in linee rette. Una statua di grandi dimensioni, ad esempio, può esercitare 1 tonnellata di forza sul pavimento. Per essere stabile, il piano ha di esercitare la stessa forza in direzione opposta. La forza della statua può essere rappresentata da una freccia lunga rivolta verso il basso. La forza di terra ha una freccia salendo. Le due frecce hanno esattamente la stessa lunghezza; annullare le loro forze e la statua non si muove. Se la statua mette più forza rispetto al piano, si blocca attraverso di essa.

Due dimensioni

Quando si dispone di forme, angoli e aree, sei nel Regno delle due dimensioni. Le cose si fanno più interessanti. Qui, le sezioni coniche---cerchio, ellisse, parabola e iperbole---dare noi utili esempi di forme bidimensionali. Ad esempio, la traiettoria di un proiettile segue una parabola, come fa la curva di uno specchio del telescopio. Se si conosce l'angolo di una scala che riposa su una parete, quindi è possibile utilizzare la trigonometria, la matematica di triangoli rettangoli per calcolare la forza la scala sta mettendo su di esso.

Tre dimensioni

Se siete in movimento nello spazio, che è di tre dimensioni. Ora si può avere densità, volume e movimento realistico. Tutti i principi nei modelli uno - e due - dimensionale si applicano ancora. Tre dimensioni let che è calcolare la coppia che si applica quando si sviti un tappo pop, o determinano le forze al lavoro in un tornado. Tenere traccia delle tre dimensioni significa maggiore complessità. Ad esempio, alcuni problemi sono più facili da fare in coordinate cartesiane, alcuni hanno bisogno di coordinate sferiche, e alcuni hanno bisogno di coordinate cilindriche.

Spazi irreali

È ancora possibile utilizzare geometria anche se lo spazio non è reale. Ad esempio, in termodinamica, è tracciare un grafico della pressione rispetto al volume di acqua. Di solito, quando la pressione sale, volume si riduce, ma può accadere in modo improvviso, come quando l'acqua bolle in vapore o si blocca per ghiaccio. Questo grafico ha una curva, e si estende su una superficie. Si può fare il calcolo sulla curva e ottenere le informazioni pertinenti dalla zona, ma è un'idea astratta.