關於數學知識在物理上的應用探索,數學知識在物理上的應用有哪些

時間 2021-08-30 11:15:23

1樓:匿名使用者

力的概念最初是具有人類自身生物學意義上的,類比地面物體的推一推動一動是力所致,所以人們總是以人為力去理解自然力。物質世界是以自然力而運動著的,然而我們卻用人為慣性機械論的思想觀點去類比對待自然界顯然是不妥的,力被定義為「引起物體運動變化的東西」,只不過是人們對於司空見慣了的事實發生了某種誤會而已。問題是自然界所能產生類似機械運動的自然慣性現象的機理本質原因是什麼?

它們在實質上是有區別的,不能用完全類比統一等同的方法來對待。

目前我們的物理學是以力學為基礎的學科,現在的物理學彷彿一切都可以歸結為力學,即把一切力學定量化後完全用數學描述。力的多義性歧義性:化學親和力、引斥力、免疫力、抵抗力、活力、生命力、權力、影響力等,彷彿一切都成了力學範疇。

歷史的傳統似乎以世界的機械影象為物理內容的,是在這個力學框架下發展演變的。人類的眼能看、耳能聽、鼻能聞、口能嘗、腦能思等功能屬性,用人為機械主義物理學豈能解釋得了的?力是什麼?

我們卻無法解釋。

力學的目的是計算力的大小與速度、位移等,而力則只能解釋運動中的動量、速度、距離位置變化。從應用的角度來對待力是有效的,力學不能揭示自然本質,從認識的角度來對待力的概念嚴重地混淆了人們的視線。混淆人為力與自然力的關係才會引起認識不清,所以才不知自然力是怎麼回事。

只看見物體位置變化的運動,於是誤以為是力的作用推動的。卻看不見物質形態變化就是物體位置變化運動的原因。

雖然自然力與人為力在測量的結果上都是相等的,但是產生它們的原因都完全是不相同的,在座標變換下是不變的,在純數學作用下完全抹殺自然中所有的區別性,這更是數學所無法揭示或進行解釋的,只能在相對人為性的座標系內有意義。目前只知道力的作用不知道力的原因或**,實際上自然運動的裡面已經包含了運動的原因。

空氣是自然當中一個最重要的物質概念內容,可是卻被物理學忽略了不予考慮,物理學已經脫離了賴以存在著的物質性意義。自然力不應該是超越於物質或空間氣體物質的抽象的概念,自然力恰好相反是物體的內部與外部氣體的相互作用的變化引起的。力的概念不能確切地反映物質之間的相互作用過程,對力學自然觀的本體解釋非得從物質性開始不可,因為它是一切自然運動的原因,力使物體運動與物質變化產生力完全是兩回事。

物理學不只應該研究物體與運動,而是應該指物質和所有的自然的事物,即應該研究不同形態物質之間的相互作用與相互聯絡,由量化技術手段到為定性解釋。物理學應該以物質作為研究物件,不管我們的認識與否,世界上只有物質是實在的,因為一切都是物質派生出來的,應該擺正關係避免本末倒置。什麼運動位置、距離、速度、方向、轉換變化力等各種現象,都脫離不開這個物質作用的。

力不是基本概念,物質之間的相互作用才是基本概念,離開物質一切都不存在了。

物理學竟然沒有物質相互作用相互轉化過程和原因,在物理學中的物質竟然不是被研究的核心基礎物件,而是力學,物質對其它也不起直接作用,物質已成為空洞無意義的概念。所謂的物理學只是提出和使用物理學的概念並無物理學內容,所謂的定律等都是仿照歐幾里得的數學形式而提出來的,是為了滿足數學計算上的要求。為什麼不用語言解釋呢?

因為他們解釋不了。當今物理學用數學符號來代表,既可以進行實際計算應用,又可以免去解釋上的困難。

數學是在考慮物件中產生的,然後又脫離了物件,可是物理學卻以數學化的方法來對待物理,顯然是不合適的。數學不必考慮數學的物件,也是情有可原的,因為考慮不過來。數學的公設或公理是公認成立而不要求證明的,然後推出其它定理,數學採用這種方法是可以的,這是數學的特點,然而物理也採用或仿效數學這種邏輯演繹方法顯然是不合適的。

所有的物理定理規律等都是通過觀察自然後而又經過人為性規定的,將規律當作了不證自明無可爭議的真理。類似自主性,規律實則掩蓋了事物過程中存在有效的相互作用的原因。對於那些認為自然是混亂無序無法解釋,而盲目迷信崇拜超自然神的人們來說,推理出來的規律不能不說是一種進步。

數學又可以說是人腦思想的想象和理想的產物,而不必非得是事實,物理卻不可以這樣,如果不是事實那還叫什麼物理。數學物理化是為了滿足數學上的實際應用,物理數學化卻是為了逃避解釋物理原因的困難。仿效數學方法以數學為描述手段的物理,根本也不再是屬於物理而是屬於數學了。

只是具有物理名稱,卻無物理內容的一個稱謂而已,現在的物理學實質就是數學。

物理學目的就是應該尋找物質變化原因的初始源頭,應該研究幾何圖形是什麼原因形成的和所有的前提性原因。目前的物理學沒有從物質的範圍來對待考慮,而又是從**來的理呢?天下是沒有無物之理的,天下萬物又不能離開理,理與物是不可分割而共同存在的。

理是指事物現象的道理或本質原因,如果這個事物不是表示物質,那麼這個事物的理就不應該稱為物理學,否則物理學豈不成了空洞之物。實際上物理學在開始建立那天就已經存在危機了,只是沒有明顯地顯示出來。

數學的有效性作用

數學在實際應用技術方面獲得巨大的成功,數學在應用技術方面的成效是不容抹殺否定的。數學在科學活動中所發揮的實際應用作用是顯而易見的,數學本身就是屬於一種實際應用技術性的工具,如果說沒有數學也就沒有科學是毫不誇張的。數學家或幾何學家們為物理學家們準備了各種可供選擇使用的數學公式或幾何形式。

公式是數學家通過抽象歸納發明的,它起到了物理學家所起不到的作用,這是數學所起到的作用。人們受到歡欣鼓舞並試圖用數學手段來解決處理一切問題。

數學的優美表現在形式上,數學形式化是一種必然,因為它本身就是抽象,大可不必非得存在具體內容。數學形式系統是抽象沒有任何真實物質意義的表示,即不管任何物質變化作用關係內容。數學只是對現象或結果的一種定量描述,而不必管內容實質原因的。

以觀察和實驗事實通過推導所獲得到的唯一地可能來把握現象的公式,優點在於可以超脫關於產生這些現象的原因,即尋找數學規律而用不著尋找原因。它的目的作用是為了實際應用,知道原因內容與不知道原因內容是沒有任何區別的。

數學是具有它本身的特點,即高度的符號化、抽象化、形式化、邏輯化、簡單化的特點。我們追求簡單化,而不單是數學上無內容的簡單化,數學看似容易簡單,而實質卻沒有實際事實內容,才有時把認識問題複雜化了。數學只關注形式數量的變化,卻容易忽視內容和關係上的變化。

實質原因只是在事實發生或產生的之前,也不是在過程之中,更不是過後的結果。

這些是數學與物理學的關係,希望對你有幫助o(∩_∩)o

2樓:匿名使用者

樓上的回答真是讓我無語 那是你自己的回答麼?而且樓主問的是應用而不是關係哦 數學在物理方面的應用在於數學提供解決物理問題的工具 例如 在解決變力做功或加速度問題時通常會用到積分或微分的原理 就要用數學裡的求導函式和原函式的公式 除了代數方面的應用 幾何方面的應用也很多 例如分析物體受力情況和做正負功時 光學上的應用就更多了

數學知識在物理上的應用有哪些

3樓:徐天來

重心 是規則圖形數學是一門非常重要的基礎學科,尤其在理解物理概念、物理規律以及解決物理問題時,數學知識起著重要的工具作用。有些初中學生數學學得比較好,但物理不一定學得好,因為這些學生往往用純數學的思維方式理解物理概念、規律或求解物理問題,這樣就造成了學生在應用數學知識解決物理問題時容易出現錯誤,解決上述問題的有效途徑就是把物理問題轉化為數學問題,有效的運用數學知識來解決物理問題。一、用數學式子表達物理概念、物理規律,用字母表達物理量、已知量、未知量。

初中學生初學物理時往往對用符號表示物理量之間的關係式不習慣,不會應用這些物理量的符號去表示相應的數字資訊,不清楚公式中的符號哪些是已知的,哪個是未知的,導致公式變形出錯,亂套公式,物理結果出錯。 解決途徑:(1)首先引導學生學會「讀題 → 標量 → 選公式」的方法。

即學生邊讀題,邊在相應的數字下面標上相應的物理量的符號,這樣做的目的就是明確了已知量和未知量,再根據物理問題情境選擇恰當的公式來求解。(2)解題時強調運用「三步法」,即「公式 → 帶入資料 (數字+單位) → 結果(數字+單位)」。要讓學生明確物理公式是解決物理問題的重要依據,所以要先寫出公式,再帶入相應的數字和單位,然後運用數學知識進行計算得結果。

(3)物理量用規定的符號來表示,學生往往不能把字母和它表示的物理量聯絡在一起。如學生在數學中未知數都可以用x、y表示,有時學生在解決物理問題時,不管是求哪個物理量,他們都用x、y表示,這樣不便於理解物理含義。在分析題時讓他們在物理量的旁邊寫出表示這個物理量的符號,再看求哪個量就用他在這個物理量旁邊標出的字母來表示。

通過不斷強化及練習,學生學會了運用數學能力來求解物理問題,使學生對符號的認識由不熟悉到能夠靈活運用。二、用方程表達物理關係、解決物理問題。學生往往在數學中會列方程解方程,但不會求解物理關係式。

解決途徑: 教師應教會學生將物理關係式與數學方程概念有機的結合起來,讓學生理解物理關係式實際上是將方程概念賦予了具體實際的內容。在建立物理情境的基礎上,利用數學方法求解物理問題。

例如:用彈簧測力計提著體積為10cm3的鐵塊浸沒水中,不觸底,此時用彈簧測力計的示數多大? 引導學生分析:

求彈簧測力計的示數多大,實際是求鐵塊在水中受到向上的拉力多大。(1)受力分析,畫出受力示意圖,如圖:重力、浮力、拉力。

(2)引導學生分析能求哪些量:如:f浮= ρ水 gv鐵,g=ρ鐵 gv鐵(3)建立力的平衡式 f拉 + f浮=g (4)代入求解 f拉 =g + f浮 可以看出物理中力的平衡式實際上就是數學中的方程式,教師再引導學生利用數學方程思想來求解物理問題。

通過例題分析、訓練,學生逐步增強數理結合的意識,能將物理問題自覺地靈活地轉化為受物理規律制約及顯示物理規律、物理情境的數學問題。三、用分式的性質等量代換的思想進行單位換算。初學物理的學生在單位換算方面成為學習物理知識的障礙。

解決途徑: 首先讓學生理解物理中的單位換算,實際上是數學中的等量代換思想的體現,其次讓學生理解記憶基本換算關係。例如:

速度的單位換算,引導學生運用數學方法:(1)分子分母分別換演算法 例如:20m/s = 20 = 72km/h(2)利用速度進率法:

1 m/s = 3.6 km/h20m/s = 20 3.6 km/h = 72km/h 通過分析比較,讓學生理解單位換算的方法和技巧,今後能靈活自如的進行單位換算,不要讓單位換算成為學生學習物理的障礙。

四、區分物理平均與數學平均。 學生對物理中的平均概念的理解往往停留在數學的平均思想上,不注意條件,不注意適用範圍,導致結果出錯。 解決途徑:

教師要引導學生理解物理中的平均與數學中的平均概念的區別,要特別注意公式的適用條件和適用範圍。 例如:求平均速度問題,原則上應該是,s代表總路程,t代表通過路程s所用的總時間。

(1)一個物體做直線運動,前一半路程的速度為 1,後一半路程的速度為 2,求全程的平均速度。隱含的條件是 s1 = s2 = s 但是有一些學生不理解物理上平均速度的含義,直接利用數學上的平均思想解題得出的錯誤結論 。(2)一個物體做直線運動,前一半時間速度為 1,後一半時間速度為 2,求全程的平均速度。

隱含的條件是 t1=t2 = t 又如:伏安法測電阻,多次測量利用數學的加權法求平均電阻值有實際意義。而電功率的平均值沒有實際意義。

可見應用數學知識分析物理問題時要特別注意物理學科的特殊性,注意概念的物理含義和規律成立的條件,因此我們在物理教學中要強化物理意義、物理內涵,公式形成過程的指導以及物理規律成立的條件,以使學生在紮實的物理基礎上恰當、靈活地應用數學知識解決物理問題。五、利用函式影象理解物理意義。 物理規律、物理量之間的關係可以用影象表達出來。

但是有的學生不能將函式影象與物理知識聯絡起來,造成解決物理題的困難。 解決途徑:首先讓學生明確,橫縱座標表示什麼物理量,再分析這個影象表示的物理意義。

例如:一個正比例函式影象,斜率表示密度ρ=m/v,即m與v成正比,也就是說同種物質,質量增大多少倍,體積也增大多少倍,比值不便,這個比值就是密度。這樣有利於學生理解密度是物質的一種特性。

總之,運用數學知識解決物理問題的有效途徑,就是把數學知識、數學思維方法遷移到學習物理上來。因此教師在教學中應強化數理知識的結合,利用多渠道的有效途徑,促進數學知識的遷移,學生才能更好的利用數學知識來解決物理問題。的幾何中心有些求力臂的可能會用到勾股定理還有就是一般性的計算了

數列在物理上的應用題,數學 數列應用題

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