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파이썬으로 공학계산 따라하기 IV - 연립미분방정식2025.11.171. 연립미분방정식 (Series Reactions) A → B → C로 표현되는 연속 반응에서 각 물질의 농도 변화를 시간의 함수로 표현하기 위해 미분방정식을 순차적으로 풀어내는 방법을 다룬다. 비가역 비흡탈착 반응을 가정하여 반응속도식을 세우고, 각 단계별로 적분상수를 확정하여 최종 방정식을 도출한다. Sympy 라이브러리를 활용하여 복잡한 미분방정식의 일반해를 구하고, 이를 통해 CA, CB, CC의 농도 변화를 시간의 함수로 나타낸다. 2. Sympy 라이브러리를 이용한 미분방정식 풀이 Sympy의 dsolve 명령어를 사용...2025.11.17
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공학수학 - 미분방정식2025.01.131. 미분방정식의 용어 정의 미분방정식의 용어를 정의하고 설명하였습니다. 미분방정식은 상미분방정식(ODE), 편미분방정식(PDE), 계수, 제차 방정식, 선형 방정식 등으로 구분됩니다. 2. 1계 상미분 방정식 1계 상미분 방정식의 정의와 해법을 설명하였습니다. 완전 미분방정식과 불완전 미분방정식, 변수분리형 미분방정식, 선형 미분방정식 등의 해법을 다루었습니다. 3. 특수한 1계 미분방정식 베르누이, 리카티, 클레로 방정식 등 특수한 1계 미분방정식의 해법을 설명하였습니다. 4. n계 제차 미분방정식 n계 제차 미분방정식의 정의와...2025.01.13
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인하대학교 공업수학1_문제풀이2025.05.101. 방사성 물질 반감기 살아있는 사람의 인체 속에는 살아있을 때는 물질의 변화율이 없지만 사망하면 탄소로 변화가 시작되는 반감기가 1,000년인 방사성물질 A를 가지고 있다. 사망자를 발견시 방사성 물질 A의 5분의 1이 탄소로 변했다면 이 사망자는 사망시부터 얼마의 시간이 지났는지 계산하시오. 2. 미분방정식 일반해 sin'의 일반해를 구하시오. 또한 ′의 일반해를 구하시오. 그리고 sin sin cos cos를 만족하는 일반해를 구하시오. 3. 초기값 문제 초기값 문제 를 만족하는 해를 구하시오. 또한 초기값 문제 ′를 만족하...2025.05.10
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파이썬으로 미분방정식 수치해 구하기 (odeint)2025.11.171. 미분방정식의 수치해 공학계산에서 일반해를 구하기 어려운 미분방정식을 scipy 라이브러리의 odeint 명령어를 이용하여 수치해를 구하는 방법을 설명합니다. 복잡한 연립 미분방정식의 경우 함수를 시간 변수에 관한 식으로 표현하기 어려우므로, 각 시간값에 따른 함수값을 직접 계산하여 수치적 근사값을 도출하는 접근 방식을 사용합니다. 2. odeint를 이용한 연립 미분방정식 풀이 scipy.integrate의 odeint 함수를 사용하여 3개 이상의 연립 미분방정식을 동시에 풀 수 있습니다. 미분방정식을 def/return 구문...2025.11.17
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인하대학교 공업수학1 총정리본2025.11.131. 공업수학 공업수학1은 공학 분야의 기초가 되는 수학 과목으로, 미분방정식, 선형대수, 복소수, 푸리에 급수 등 다양한 수학적 개념과 기법을 다룬다. 이러한 내용들은 전자공학, 기계공학, 화학공학 등 여러 공학 분야에서 필수적으로 활용되는 핵심 도구이다. 2. 미분방정식 미분방정식은 공업수학의 중요한 부분으로, 1계 및 고계 미분방정식의 해법을 다룬다. 변수분리, 완전미분방정식, 선형미분방정식 등 다양한 풀이 방법이 포함되며, 실제 공학 문제의 모델링과 해석에 광범위하게 적용된다. 3. 선형대수 선형대수는 행렬, 벡터, 고유값 ...2025.11.13
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RLC회로의 감쇠진동2025.05.011. RLC회로의 감쇠진동 RLC회로에서 저항이 존재하면 전자기 에너지가 열에너지로 전환되어 빠져나가기 때문에 전하와 전류, 전압의 진동 진폭이 점차 줄어드는 감쇠진동이 발생한다. 감쇠진동을 기술하는 미분방정식은 L(d^2q/dt^2) + R(dq/dt) + q/C = 0이며, 그 해는 q = Qe^(-Rt/2L)cos(ω't + φ)로 표현된다. 여기서 ω'은 감쇠가 있을 때의 각진동수로 감쇠가 없을 때의 각진동수 ω보다 작다. 2. 저항소모율 RLC회로의 감쇠진동을 정량적으로 계산하기 위해서는 일률(저항소모율)에 관한 식을 세워...2025.05.01
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대학수학에서 배우는 수학, 배우고 싶은 수학2025.01.211. 미적분학 미적분학은 변화율과 누적값을 다루는 수학의 기초 분야로, 연속적인 변화를 다루며 극한, 미분, 적분 개념을 중심으로 한다. 물리학, 공학, 경제학 등 거의 모든 과학 분야에서 광범위하게 사용되며, 건축 분야에서는 구조물의 응력 분석, 열 전달 계산, 곡면 설계 등에 활용된다. 2. 선형대수학 선형대수학은 벡터, 행렬, 선형 변환 등을 연구하는 분야로, 다차원 공간에서의 선형 관계를 다루며 연립방정식 해법에 중점을 둔다. 컴퓨터 그래픽스, 기계 학습, 양자 역학 등에서 핵심적인 역할을 하며, 건축 분야에서는 3D 모델링...2025.01.21
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라이프니츠의 수학적 업적2025.01.201. 미적분학 이론 발전 라이프니츠는 일반적인 미적분학 이론의 발전과 무한급수에 대한 연구로 가장 위대한 수학적 업적을 남겼다. 그는 접선의 기울기를 좌표계의 축에 따른 '무한히 작은' 거리의 비로 나타내고, 이를 dx, dy와 같은 기호로 표현했다. 또한 곡선 밑의 면적을 구하는 방법으로 직사각형의 합을 이용하여 근사값을 구하고, 이를 통해 적분의 개념을 발전시켰다. 그는 미분, 미분계수, 적분의 개념을 d(), dy/dx, ∫()와 같은 기호로 표기하는 방법을 개발했다. 2. 미분계수 및 적분 연산 법칙 발견 라이프니츠는 미분계...2025.01.20
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[A 수치해석실험] 연습문제 2장 3장 (각각 두 문제씩 총 4문제)2025.04.261. 오리피스 유량계 오리피스 유량계의 유량계수(C)는 실험식 C=0.6+0.032γ^2.1-0.19γ^8+91.8γ^2.4/Re^0.75를 만족한다. 여기서 γ는 교축비(관의 지름과 오리피스 지름의 비)이고, Re는 레이놀즈 수이다. 유량계수 C=0.6이고, 레이놀즈 수가 Re=10^5일 때 초기구간 0.2<γ<0.9에서 방정식을 만족하는 교축비(γ)를 이분법을 사용하여 유효숫자 4자리까지 정확히 구하였다. 2. 뉴턴법 다음 방정식 4x^3-e^(0.5x^2)-1=0에 대하여 가장 작은 양의 근을 구하기 위해 초기값을 0.3으로 ...2025.04.26
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인하대학교 / 기계공학실험A(기공실A) / 능동진동 결과보고서2025.05.061. 진동의 요소 진동의 요소에는 공진(Resonance), 주파수(Frequency), 고유 진동수(Natural frequency), 공진 주파수(Resonance frequency) 등이 있다. 공진은 물체가 가지고 있는 특정 진동수와 동일한 진동수의 물리력이 외부에서 가해질 때 진폭과 에너지가 커지는 현상이다. 주파수는 단위 시간 동안 몇 개의 주기나 파형이 반복되었는가를 나타내는 수이며, 고유 진동수는 외력의 영향이 없는 상태에서 탄성이 있는 물체가 진동할 때의 진동수이다. 공진 주파수는 물체에 대한 고유한 진동수로 가진을...2025.05.06
