Уравнения можно использовать для моделирования физических систем следующим образом:
- Формулировка математической модели. 5 Для физического процесса модель обычно состоит из уравнений, описывающих процесс. 5 В эти уравнения в виде коэффициентов входят характеристики тел или веществ, участвующих в процессе. 5
- Запись уравнений для каждого выделенного элемента и явления. 2 Это отражает функционирование элемента. 2 Кроме того, в математическое описание включают уравнения связи между различными выделенными явлениями. 2 В зависимости от процесса математическое описание может быть представлено в виде системы алгебраических или дифференциальных уравнений. 2
- Применение численных методов. 35 Для детального исследования нелинейных моделей, как правило, используются численные методы с использованием современной вычислительной техники. 3
- Осмысление математического решения и сопоставление его с экспериментальными данными. 5 Если расчёты хорошо согласуются с экспериментом, то это свидетельствует о правильном выборе модели. 5
Например, с помощью библиотеки SymPy можно моделировать движение тела под воздействием гравитации, рассчитывать его скорость и положение в зависимости от времени. 4 Также SymPy может помочь моделировать теплопередачу и определять температурные профили внутри теплообменника. 4