رياضيات

فرق

الفرق — من تشريح الصيغة
2 مقالات ذات صلة · 2 صيغ

الوصف

في الرياضيات والفيزياء، يشير "الفرق" إلى ناتج طرح كمية من أخرى. وهو عملية أساسية تظهر في عدد لا يحصى من الصيغ، من الحساب البسيط إلى التفاضل والتكامل، حيث تتحول الفروق إلى مشتقات. في الفيزياء، الفروق ضرورية لقياس التغير: السرعة هي الفرق في الموضع عبر الزمن، والتسارع هو الفرق في السرعة عبر الزمن، وفرق الجهد (الجهد الكهربائي) هو الفرق في الجهد الكهربائي بين نقطتين.

التاريخ

مفهوم الفرق قديم قدم الحساب نفسه، لكن استخدامه المنهجي في الفيزياء نما مع تطور التفاضل والتكامل على يد نيوتن ولايبنتز في القرن السابع عشر.

كيف يعمل

يُحسب الفرق بأخذ القيمة الأكبر ناقص الأصغر (أو بمعنى مُشار إليه، الثانية ناقص الأولى). في الفيزياء، غالبًا ما تُؤخذ الفروق بين حالتين أو نقطتين في المكان أو الزمان، وتحمل مقدار الفرق وإشارته معنى فيزيائيًا، مثل اتجاه الحركة أو اتجاه تدفق الطاقة.

في التطبيق

يُستخدم في كل مكان: قياس تغيرات درجة الحرارة، حساب السرعة من قراءات المسافة، تحديد انخفاض الجهد في الدوائر الكهربائية، وتحليل اتجاهات البيانات.

حقيقة طريفة

في التفاضل والتكامل، يُعرَّف المشتق على أنه نهاية خارج قسمة الفرق، مما يجعل الفرق البسيط أساسًا لجميع المعادلات التفاضلية في الفيزياء.

Concept graph →

صيغ

$$\Delta[\mathrm{X}/\mathrm{Y}] = \log_{10}\left(\frac{N_{\mathrm{X}}}{N_{\mathrm{Y}}}\right)_2 - \log_{10}\left(\frac{N_{\mathrm{X}}}{N_{\mathrm{Y}}}\right)_1$$
Logarithmic difference in element abundance ratios.
ما في الصيغة
\Delta[\mathrm{X}/\mمتغيرDifference in logarithmic abundance ratio — metallicity difference
N_{\mathrm{X}}متغيرNumber density of element X — number density per cubic metre
N_{\mathrm{Y}}متغيرNumber density of element Y — number density per cubic metre
\log_{10}مؤثرBase-10 logarithm — لوغاريتم أساس 10
\DeltaمؤثرDifference between two states — فرق
$$\text{MSD}(\tau) = \langle [x(t+\tau) - x(t)]^2 \rangle$$
Mean squared displacement measures particle spread over time.
ما في الصيغة
MSDمتغيرMean squared displacement — mean squared displacement metre squared
τمتغيرTime lag — زمن second
xمتغيرParticle position — موضع metre
tمتغيرTime — زمن second
⟨ ⟩مؤثرEnsemble average over many trajectories or particles — متوسط المجموعة
[ ]مؤثرDifference between positions at two times — فرق
²مؤثرSquare of the displacement — square

مقالات ذات صلة · 2

الأوركسترا تشيخ: كيف تفقد الخلايا تناغمها
في أوركسترا تعزف السيمفونية ذاتها سنوات طويلة، يبدأ العازفون تدريجيًا في الانحراف: كلٌّ يعزف بمفرده، لكن النوتات تبقى كما هي. هكذا تقريبًا يمكن وصف ما يحدث للخلايا مع الشيخوخة. وقد اقترح العلماء وسيلة لقياس هذا التنافر، أي مدى دقة التزام كل خلية بالبرنامج العام للتعبير الجيني. التعبير الجيني هو العملية التي تتحول فيها المعلومات من الجين إلى جزيئات عاملة في الخلية، مثل البروتينات.
المكافأة دواسة وقود: لماذا يخفت أثرها مع التقدم في العمر
ورقة نقدية ملصقة عند خط النهاية تجعل اليد تنطلق أسرع. في المختبر استُبدلت هذه الورقة بعملة من فئة 50 بنسًا، واستُبدل خط النهاية بهدف على الشاشة. دعا الباحثون 28 شابًا و28 من كبار السن، وأجلسوهم أمام مقبض روبوت وطلبوا منهم توجيه المؤشر نحو الهدف. وكانوا أحيانًا يدفعون مقابل السرعة والدقة، وأحيانًا لا يدفعون.