在南卡罗来纳州查尔斯顿的一所公立军事学院的Citadel 1上,教授了一个入门本科数学建模课程。本课程是数学专业的必需课程,也是其他STEM专业的选修课程。数学建模课程并不容易教书,因为它通常与其他领域或物理定律有关。此外,我们的学生通常会参加介绍性的微分方程课程,以学习在大二年内解决某些类型的微分方程的基本技能。但是,当他们参加数学建模班时,许多人可能已经忘记了他们一两年前学到的很多东西。因此,我们主要专注于向学生传授数学建模的基本概念和程序,并使用技术在课程中查找和分析解决方案。在本文中,我们介绍了我们如何在入门数学建模课程中教我们的学生,这是基本的捕食者 - 捕食者(Lotka-volterra)模型,通过使他们参与调整活动。在第2节中,我们讨论了用于构建基本捕食者模型的建模活动。要观察两个物种种群的定性行为,要求学生使用Euler的方法手工估算人口水平进行一些迭代,然后他们被要求使用软件执行更多迭代,这些迭代在第3节中介绍。下一个建模活动使学生参与表演
P RESENTS Fatima ABERKANE-JOUDANI、Julien AGUIN、Hicham AICHI、Patrick ANNE、Josée ARGENTIN、Gilles BATTAIL、Nathalie BEAULNES-SERENI、Vincent BENOIST、Ouda BERRADIA、Laura CAETANO、Véronique CHAGNAT、Patricia CHARRETIER、Nathalie DAUVERGNE-JOVIN、伯纳德·德·圣米歇尔,奥利维尔·德尔默、威利·德尔波特、纪尧姆·德泽特、丹尼斯·迪迪埃劳伦特、纳迪亚·迪奥普、塞戈莱娜·杜兰德、塞尔日·杜兰德、哈姆扎·埃尔希亚尼、米歇尔·尤勒、塞维琳·费利克斯-博朗、蒂埃里·弗莱斯、克里斯蒂安·吉内特、帕斯卡尔·戈麦斯、玛丽·海莱娜·格兰奇、朱利安·盖林、克里斯蒂安胡斯,西尔万JONNET、Jean-Claude LECINSE、Kadir MEBAREK、Henri MELLIER、Zine-Eddine M'JATI、Bénédicte MONVILLE、Sylvie PAGES、Paulo PAIXAO、Marylin RAYBAUD、Odile RAZÉ、Michel ROBERT、Patricia ROUCHON、Aude ROUFFET、Arnaud SAINT-MARTIN、Robert萨米恩,蒂埃里·塞古拉,杰基·塞尼南特、凯瑟琳·斯坦特莱尔、布丽吉特·蒂西尔、路易斯·沃格尔、莱昂内尔·沃克、皮埃尔·伊弗鲁德。
模块3[8L] 数列和级数:数列和级数收敛的基本概念;收敛检验:比较检验、柯西根检验、达朗贝尔比检验(这些检验的语句和相关问题)、拉贝检验;交错级数;莱布尼茨检验(仅语句);绝对收敛和条件收敛。 模块4[10L] 多元函数微积分:多元函数简介;极限和连续性、偏导数、三元以下齐次函数和欧拉定理、链式法则、隐函数的微分、全微分及其应用、三元以下雅可比矩阵最大值、最小值;函数的鞍点;拉格朗日乘数法及其应用;线积分的概念,二重和三重积分。模块 5[10L] 向量微积分:标量变量的向量函数,向量函数的微分,标量和向量点函数,标量点函数的梯度,向量点函数的散度和旋度,
PHY 112 经典动力学 3-1-0-0 (11) 数学预备知识:偏导数、向量微分、矩阵特征值问题。回顾牛顿运动定律、变换和对称性、惯性与非惯性系、保守力与非保守力、势能。平面极坐标中的牛顿定律,(动量、能量、角动量)守恒定律的应用:中心力问题、平面点质量之间的碰撞、卢瑟福散射。受迫和阻尼振动、共振。相空间、平衡和不动点、一阶和二阶自治系统:线性稳定性分析和不动点分类、吸引子、保守系统与非保守系统、准周期性。约束运动、约束类型、虚功法、达朗贝尔原理中的欧拉-拉格朗日方程。拉格朗日、对称性、循环坐标、守恒量、二自由度系统中的小振荡。点质量系统、角动量和扭矩(用于非固定轴旋转),
平均值定理的重要性及其应用,评估多个积分,具有物理理解的矢量演算语言,可以处理诸如流体动力学和电磁场等受试者,序列和系列和系列的融合以及傅立叶系列。模块1差分微积分12小时的限制,连续性和不同性;平均值定理,泰勒和麦克劳林的定理,部分分化,总分分化,欧拉的定理和概括,最大值和最小值的几个变量功能,Lagrange的乘数方法;变量的变化 - 雅各布人。模块2积分10小时的微积分基本定理,不当积分,面积的应用,体积。双重和三个积分模块3矢量计算14标量和向量场;向量分化;定向衍生物 - 标量场的梯度;向量场的发散和卷曲 - 拉普拉斯 - 线和表面积分;格林在飞机上的定理;高斯分歧定理;斯托克斯定理。模块4序列和串联10小时
详细信息第一学期MPYC-101(经典力学)标记100单位I:粒子系统的力学:惯性和非惯性框架的参考框架。拉格朗日公式,速度依赖性电位和耗散功能,守恒定理和对称特性,空间的HO形成性和各向同性以及线性和角度动量的守恒,时间和能量的均匀性。Hamiltonian Formulation: Calculus of variations and Euler Lagranges equation, Brachistochrone problem , Hamiltons principle, extension of Hamiltons principle to nonholonomic systems , Legendre transforma-tion and the Hamilton equations of motion, physical significance of Hamiltonian ,Derivation of Hamiltons equations of motion from a variational principle , Rouths procedure , Principle of least action.(12)单元-II:规范转换:规范转换,生成功能的类型,规范转换的条件,庞美列的整体不变性,Poissons Theorem,Poisson和Lagrange Bracket,Poisson和Poisson和Lagrange括号,作为典型的Infitites Invarities Invarities Invarities Invarity Invarise Invarient anderical Transferations Theoremations theorems,liounion theorems,liou nou。汉密尔顿-Jacobi理论:汉密尔顿 - 汉密尔顿主管功能,谐波振荡器和开普勒问题的雅各布方程 - 汉密尔顿 - 雅各比方法,雅各比方法,完全可分离的系统的动作角度变量,开普勒系统中的开普勒问题在动作角度变量,地球光学和波浪机制。(15)单位-III:小振荡:小振荡的问题,两个耦合振荡器的示例,小振荡的一般理论,正常坐标和正常的振动模式,线性截然分子的自由振动。刚体运动:独立于刚体的坐标,正交转换,欧拉角,Cayley-Klein参数,欧拉斯对刚性体运动,无限旋转,载体的变化速率,coriolis力量的效力。刚体动力学:一点点运动的角动量和动能。:惯性和惯性动量,惯性张量的特征值和主要轴变换。重对称顶部具有一个点固定的。关于非线性和混乱的质量。(13)书籍:1。古典力学H. Goldstein 2。古典力学-Landau和LiftShitz 3。古典力学Corben&Stehle 4。古典动态Marion&Thornton 5。分析力学L. Hand和J. Finch 6。经典力学J.C. UPADHYAYA MPYC-102(Physics-I中的数学方法)完整标记-100单元I复杂分析:简要修订复数及其图形表示。Euler的公式,De Moivre的定理,复数的根。复杂变量的功能。分析性和cauchy-riemann条件。分析功能的示例。奇异函数:杆和分支点,奇异性的顺序,分支切割。集成一个复杂变量的函数。Cauchy'sInquality.cauchy的积分公式。简单和
4我的模型的结构使我可以使用离散的Euler方法(Arcidiacono和Miller,2011; Hsiao,2022; Hall,1978; Scott,2013)从线性回归中恢复出口决定因素。此方法需要派生方程,以比较随后几年的发电机的退出概率。进行的值值差异有限依赖性,因为退出是终端作用,因此存在。5我的设置具有复杂的过渡动力,具有非平稳性,尤其是因为随着时间的推移,可再生入口成本正在下降。要处理该模型时,我利用最近在Benkard,Jeziorski和Weintraub(2024)开发的非平衡均衡概念。这种方法使我能够以计算方式捕获电力部门投资的简短和中等市场动态。它依赖于无限地平线问题的有限范围近似,这也用于宏观经济学文献(Maliar等人。,2020)。6除了液化天然气对全球电力部门排放的影响之外,与这种出口形式的气候足迹相关的重要问题是,液化天然气的液化和运输相对于局部消费,液化天然气的液化和运输会产生额外的甲烷和二氧化碳排放。使用EPA的气候损害衡量标准,我表明,当考虑到液化天然气出口增加产生的额外甲烷排放时,冲击中的社会节省仍然是积极的。如第8节所述,LNG扩展的生命周期评估对甲烷的气候损害相对于碳损伤的重视敏感(Kleinberg,2024)。
图。1。高度波动⟨| H(Q)| 2⟩作为波形Q的函数,对于在不同菌株的夹子(ϵ <<0)和压缩(ϵ> 0),ϵ = [ - 0)的函数。3%, - 0。2%,0%,+0。2%,+0。6%]。h(q)是从傅立叶变换h(q)= 1 a 0 r e i(q x x + q y y)h(x,y)dx dy获得的,其中q x,q y是波vector,a 0 = w 0×l 0是在零温度下未经培训的(静电)的面积。我们使用有限数量的Q模式,范围为| Q Min | =π/L到| Q Max | =2π/a,增量为∆ q =π/l,并设置q y =0。温度设置为k b t = 0。05ˆκ,对W 0 /ℓth = 8响应。5,因此热重量化很强。拉伸丝带(ϵ <0),⟨| H(Q)|对于Q-2,对于Q-2的范围很广。用于未训练(ϵ = 0)和压缩丝带(ϵ> ϵ c,在热效应的欧拉屈曲阈值上方),⟨| H(Q)| 2⟩比例像q - (4 -η),η≈0。8。黑色虚线和黑色虚线分别显示Q-(4-η)和Q-2缩放。插图显示Q 2 | H(Q)| 2⟩与Q更清楚地提出Q -2
摘要诱导的极化方法(IP)方法具有强大的潜力,可以更好地表征我们星球的临界区域,尤其是在以多相流动为特征的区域中。散装,表面和正交电导率与孔隙水饱和度之间的功率 - 功率 - 差异可能可用于绘制地下水分含量分布。然而,已经观察到这些功率流行关系中的饱和指数n和p随着地材料的质地和孔隙流体的湿气而变化。实验室中的传统实验设置不允许独立可视化孔隙流体分布。因此,两个饱和指数的物理解释尚不清楚。我们使用粘土涂层的玻璃珠开发了一种新型的毫米 - 流体微型模型,该玻璃珠具有出色的可见性和高IP响应。通过实验室实验,我们同时确定了微型模块的复合电导率,并通过此类多孔材料获得了由排水和吸收产生的相应的孔隙尺度流体分布。基于晶粒的复杂表面电导的升级,进行了复杂电导率的有限元模拟,以确定理想的孔隙流体分布下的饱和指数。结果表明,饱和指数n和p因绝缘流体的神经节大小而变化。饱和指数n和p与饱和孔连接性的变化速率表现出功率差异关系,这是通过计算Euler特征的导数来计算的。这些发现为饱和指数与微观流体分布之间的关系提供了新的物理解释。