математика

разность

разность — из анатомии формул
2 статьи · 2 формулы

Описание

В математике и физике «разность» — это результат вычитания одной величины из другой. Это фундаментальная операция, встречающаяся в бесчисленных формулах — от простой арифметики до математического анализа, где разности превращаются в производные. В физике разности необходимы для измерения изменений: скорость — это разность положений за время, ускорение — разность скоростей за время, а разность потенциалов (напряжение) — это разность электрических потенциалов между двумя точками.

История

Понятие разности так же старо, как и сама арифметика, но его систематическое использование в физике выросло с развитием математического анализа Ньютоном и Лейбницем в XVII веке.

Как это работает

Разность вычисляется как большее значение минус меньшее (или, в знаковом смысле, второе минус первое). В физике разности часто берутся между двумя состояниями или двумя точками в пространстве или времени, и величина и знак разности несут физический смысл, например, направление движения или направление потока энергии.

Где применяется

Используется повсеместно: измерение изменений температуры, расчёт скорости по показаниям расстояния, определение падения напряжения в цепях и анализ тенденций в данных.

Любопытный факт

В математическом анализе производная определяется как предел разностного отношения, что делает скромную разность основой всех дифференциальных уравнений в физике.

Граф понятий →

Формулы

$$\Delta[\mathrm{X}/\mathrm{Y}] = \log_{10}\left(\frac{N_{\mathrm{X}}}{N_{\mathrm{Y}}}\right)_2 - \log_{10}\left(\frac{N_{\mathrm{X}}}{N_{\mathrm{Y}}}\right)_1$$
Логарифмическая разность отношений содержаний элементов.
Что в формуле
\Delta[\mathrm{X}/\mпеременнаяРазность логарифмических отношений содержаний — metallicity difference
N_{\mathrm{X}}переменнаяЧисловая плотность элемента X — number density 1/м³
N_{\mathrm{Y}}переменнаяЧисловая плотность элемента Y — number density 1/м³
\log_{10}операторДесятичный логарифм — десятичный логарифм
\DeltaоператорРазность между двумя состояниями — разность
$$\text{MSD}(\tau) = \langle [x(t+\tau) - x(t)]^2 \rangle$$
Средний квадрат смещения измеряет распространение частиц во времени.
Что в формуле
MSDпеременнаяСредний квадрат смещения — mean squared displacement м²
τпеременнаяВременной лаг — время с
xпеременнаяПоложение частицы — положение м
tпеременнаяВремя — время с
⟨ ⟩операторСреднее по ансамблю по многим траекториям или частицам — ансамблевое среднее
[ ]операторРазность положений в два момента времени — разность
²операторКвадрат смещения — square

Статьи по теме · 2

Оркестр стареет: как клетки теряют строй
В оркестре, играющем одну и ту же симфонию годами, музыканты постепенно начинают сбиваться: каждый сам по себе, но ноты остаются прежними. Примерно так можно описать то, что происходит с клетками при старении. Учёные предложили способ измерять этот разлад — насколько точно каждая клетка следует общей программе экспрессии генов.
Награда как педаль газа: почему с возрастом она жмётся слабее
Денежная купюра, приклеенная к финишной черте, заставляет руку лететь быстрее. В лаборатории такую купюру заменили монетой в 50 пенсов, а финишную черту — целью на экране. Исследователи пригласили 28 молодых людей и 28 пожилых, посадили их за рукоятку робота и попросили вести курсор к цели. Иногда за быстроту и точность платили, иногда нет.