2021년 7월 18일 일요일

W1-3: 2강. 직교좌표계 (Cartesian Coordinates)

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[커세라] 이과생을 위한 벡터 미적분
W1-3: 2강. 직교좌표계 (Cartesian Coordinates)


방향(한개 이상의 좌표축)과 크기(좌표의 눈금)를 가진 벡터(Vector)를 표현하려면 좌표계가 필요하다. 먼저 가장 직관적인 좌표계는 직교 좌표계다.

1. 직교좌표계: 공간을 나타내는 좌표축이 직교(orthogonal)하고 단위벡터의 길이가 1인(norm) 좌표계(ortho-normal)
2. 직교 좌표계의 단위벡터: 3축(차원) 직교좌표계의 단위벡터(unit vector)를 각각 i, j, k 라 하자.

* 단위 벡터(unit vector):
- 스칼라(값) 1에 방향을 부여함으로써 벡터화 한 것.
- 벡터에 벡터 크기(값)을 나누면 단위벡터가 된다.


3. 벡터 A의 표현: 벡터는 성분(값)과 방향으로 표현된다. 3차원 직교 좌표계에서 벡터 A는 좌표축의 성분과 단위벡터 곱의 합이다.
4. 벡터 A 의 크기는 각 좌표축 성분 제곱을 모두 더한 값의 제곱근(직교좌표계)

5. 위치 벡터(Position Vector): 좌표축 성분에 단위 벡터를 곱한 벡터를 모두 더한 것
6. 변위 벡터(Displacement Vector): 두 벡터의 차분 벡터.



두 벡터의 차분으로 구해진 변위벡터는 원점에 구애 되지 않는다. 벡터로 기술된 객체는 좌표계에 무관하다.

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Reading: Newton's equation for the force between two masses

(a) Given a Cartesian coordinate system with standard unit vectors i, j, and k, let the mass m_1 be at position r1=x1i+y1j+z1k and the mass m_2 be at position r2=x2i+y2j+z2k. In terms of the standard unit vectors, determine the unit vector that points from m_1 to m_2.



(b) Newton's law of universal gravitation states that two point masses attract each other along the line connecting them, with a force proportional to the product of their masses and inversely proportional to the square of the distance between them. The magnitude of the force acting on each mass is therefore

$$
\displaystyle F = G\frac{m_1m_2}{r^2}
$$

where m_1 and m_2 are the two masses, r is the distance between them, and G is the gravitational constant. Let the masses m_1 and m_2 be located at the position vectors r1 and r2. Write down the vector form for the force acting on m_1 due to its gravitational attraction to m_2.


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2021년 7월 17일 토요일

W1-2: 1강. 벡터 (Vectors)

[커세라] 이과생을 위한 벡터 미적분
W1-2: 1강. 벡터 (Vectors)

https://coursera.org/share/a9ae9cbe209a3f8e774129836e17b4a1



벡터(Vector): 크기와 방향으로 표현되는 객체. 즉, 한개 이상의 특성을 가지는 객체다. 크기와 방향 만으로 정의 되므로 어느 위치에 가져다 놓아도 좋다. 원점에 구애 받지 않는다.

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W1-1: 1주차 학습 소개(Introduction)

[커세라] 이과생을 위한 벡터 미적분

W1-1: 1주차 학습 소개(Introduction)

커세라 링크:


1주차에 공부할 내용,

벡터 정의
    - 벡터의 가감산
    - 직교좌표계
    - 벡터의 스칼라 곱(dot product)과 벡터 곱(cross product)
해석기하
    - 선(line)과 면(plane)
크로네커 델타(Kronecker delta)와 리바이-시비타 기호(Levi-Civita symbol)
    - 벡터 아이덴터티
스칼라 장(Scalar field) 과 벡터 장(Vector field)

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2021년 7월 16일 금요일

0. 환영(Welcome)

[커세라] 이과생을 위한 벡터 미적분(Vector Calculus for Engineers)

0. 환영(Welcome)

Welcome

Video: Promotional Video

소개동영상만 봐도 모든 이과생이 반드시 갖춰야할 기본임이 분명하다.

Video: Course Overview
Reading: Welcome and Course Information
Practice Quiz: Diagnostic Quiz (기본 점검)











Reading: How to Write Math in the Discussions using MathJax

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2021년 7월 15일 목요일

[K-MOOC] 미적분학III - 벡터 미적분

[K-MOOC] 미적분학III - 벡터 미적분



http://www.kmooc.kr/courses/course-v1:SKKUk+SKKU_2019_06+2021_T1/course/


[강의 일정]

1강: 벡터
  1) 위치벡터의 연산
  2) 위치벡터의 외적

2강: 벡터장 및 선적분(1)
  1) 벡터장
  2) 함수의 선적분

3강: 선적분(2)
  1) 함수의 선적분의 활용
  2) 벡터장의 선적분

4강: 선적분(3)
  1) 곡선의 방향과 선적분
  2) 선적분의 기본정리

5강: 선적분(4)
  1) 보존적 벡터장이 되기 위한 충분조건
  2) 보존적 벡터장을 활용한 선적분의 계산

6강: Green 정리(1)
  1) Green 정리
  2) 내부에 홀이 있는 영역에 대한 Green 정리

중간고사

7강: Green 정리(2)
  1) 벡터장의 회전과 발산
  2) Green 정리의 벡터형식

8강: 구면좌표계 및 주면좌표계
  1) 구면좌표계
  2) 주면좌표계

9강: 면적분(1)
  1) 매개변수곡면
  2) 매개변수곡면과 그리드곡선

10강: 면적분(2)
  1) 함수의 면적분
  2) 조각별로 매끄러운 곡면에 관한 면적분

11강: 면적분(3)
  1) 곡면의 방향
  2) 벡터장의 면적분

12강: Stokes 정리 및 발산정리
  1) Stokes 정리
  2) 발산정리

기말고사