[미적분][세특][예시] 누리호, 생산함수, 나비에-스토크스, CT, 4차 산업혁명 등 다양하게 활용되는 미적분 탐구 주제와 탐구 활동, 세특 기재 예시

소개

"[미적분][세특][예시] 누리호, 생산함수, 나비에-스토크스, CT, 4차 산업혁명 등 다양하게 활용되는 미적분 탐구 주제와 탐구 활동, 세특 기재 예시"에 대한 내용입니다.

목차

1. 누리호에 담긴 미적분학의 내용을 찾아 연구
1) 미적분 세특 예시
2) 해설
3) 관련 도서

2. 이익과 비용을 분석하는 생산 함수와 비용 함수 탐구
1) 미적분 세특 예시
2) 해설
3) 관련 도서

3. 뉴턴의 만유인력의 법칙에 활용된 수학적 원리
1) 미적분 세특 예시
2) 해설
3) 관련 도서

4. 나비에-스토크스 방정식과 활용
1) 미적분 세특 예시
2) 해설
3) 관련 도서

5. 곡선 맞춤을 통한 전염병 전파 분석 탐구
1) 미적분 세특 예시
2) 해설
3) 관련 도서

6. CT에 적용된 적분의 원리
1) 미적분 세특 예시
2) 해설
3) 관련 도서

7. 4차 산업혁명 시대 미적분 활용 방안
1) 미적분 세특 예시
2) 해설

본문내용

1. 누리호에 담긴 미적분학의 내용을 찾아 연구

교과 (수학) 『세부 능력 및 특기 사항』 과목 (미적분)

누리호의 비행 궤적, 연료 연소, 속도 변화, 가속도 및 공기 저항 등의 다양한 요소들 이 미적분학의 원리와 밀접하게 연결되어 있다는 사실에 주목하여 탐구함. 운동의 미분 개념을 활용하여 누리호의 비행 중 속도 변화율을 분석하고, 위치 함수의 도함수와 속도 함수의 도함수를 비교하며 시간에 따른 누리호의 위치 변화와 추력을 수학적으로 해석함. 다단 로켓의 구조가 단계별로 분리될 때, 질량이 급격히 변하면서 생기는 추진력 변화와 속도 증가 현상을 뉴턴의 운동법칙과 함께 미분 방정식으로 모 델링함. 연료 연소량과 총 추진력의 관계를 적분을 통해 계산하는 과정을 탐구함. 연소 율을 시간에 대한 함수로 설정하고, 이를 적분하여 총 연료 사용량과 생성 에너지를 계산함으로써, 일정 시간 동안의 에너지 축적량을 구해내는 실제 계산 과정을 통해 적 분의 의미를 물리적 상황에 적용함. 공기 저항을 고려한 비행 궤도 모델링에서 속도의 함수에 따른 저항력(R = kv²)을 반 영하여, 비선형 미분 방정식의 개념까지 확장해 탐구함. 직접 간단한 수치 모델을 활용 해 공기 저항이 작용하는 상황에서 누리호가 일정 고도까지 상승하는 데 필요한 초기 속도를 계산하는 모의 실험을 수행함. 보고서에서는 미분은 변화율 분석에, 적분은 총합 계산에 활용된다는 개념을 실제 로 켓의 운동과 연료 소비, 에너지 생산 등의 구체적 상황에 대입함. 미적분학이 단순한 계산을 넘어 복합적인 과학 기술의 기반이 되는 언어이자 사고 도구라는 인식을 가지 게 되었고, 향후 항공우주공학, 기계공학, 물리수학 등의 융합 분야로의 진로 확장 가 능성에 대해 깊은 관심을 드러냄.

참고자료

· 없음