Toán học và cuộc sống

Toán học là một ngành khoa học có từ lâu đời, có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau của khoa học, công nghệ cũng như trong sản xuất và đời sống. Với vai trò đặc biệt, Toán học trở nên thiết yếu đối với mọi ngành khoa học, góp phần làm cho đời sống xã hội ngày càng hiện đại và văn minh hơn. Từ xa xưa, con người đã biết đến toán học thông qua việc đo đạc, tính toán: số học ra đời trước hết do nhu cầu của số đếm, hình học phát sinh do nhu cầu đo lại ruộng đất sau những trận lụt ở ven bờ sông Nin hàng năm... Ngày nay, để đáp ứng được sự phát triển của nền kinh tế xã hội cùng với sự phát triển như vũ bão của các ngành khoa học khác, chúng ta cần phải có kỹ năng và ý thức vận dụng những thành tựu của Toán học trong điều kiện cụ thể nhằm đem lại những kết quả thiết thực.

Toán học là ngành khoa học có tính thực nghiệm, kiến thức toán học gắn kết một cách chặt chẽ với thực tế đời sống. Sinh học và y học sẽ không thể phát triển được nếu không có toán học. Sau đây chúng ta cùng nhau khảo sát 3 bài toán để thấy được mối liên hệ chặt chẽ giữa toán học với thực tiễn cuộc sống.

1. Toán học với sự tăng trưởng của vi khuẩn

Vi khuẩn thường sinh sản bằng phân chia tế bào. Trong quá trình phân chia tế bào, một loại vi khuẩn tách một nửa và tạo ra hai loại vi khuẩn mới. Mỗi vi khuẩn mới  sau đó chia tách một lần nữa, và quá trình tăng triển cứ tiếp tục như vậy. Những vi khuẩn này có độ tăng trưởng gấp đôi bởi vì số lượng của chúng tăng gấp đôi sau mỗi khoảng thời gian.

Nếu có 2000 vi khuẩn đang phát triển ở góc bồn rửa chén ở nhà bếp của bạn. Bạn sử dụng một chất tẩy bồn rửa chén và đã có 99% vi khuẩn bị tiêu diệt.

Giả sử số lượng vi khuẩn tăng gấp đôi mỗi 20 phút.

Hỏi bao lâu thì số lượng vi khuẩn phục hồi như cũ?

Các bạn xem bảng tăng trưởng vi khuẩn sau

Số phút

0

1

2

3

4

5

6

Lượng vi khuẩn

0

0

0

160

320

640

1280

Mức độ tăng trưởng này được gọi là tăng theo cấp số nhân:

20×2, 20×2×2, 20×2×2×2, 20×2×2×2×2, …

Như vậy chưa đến 7 phút lượng vi khuẩn đã phục hồi. Vì thế ta phải tẩy trùng thật kỹ đừng để sót vi khuẩn nào!

2. Toán học với sự sinh sản của trùng biến hình Amip

Một con Amip sau một giây nó tự phân thành 2 Amip con. Và cứ sau mỗi giây, mỗi Amip con ấy tự phân ra thành 2. Tính xem sau 30 giây có tât cả bao nhiêu con Amip?

Sau 30 giây thì số Amip là:

S = 1 + 2 + 22 + 23 + ... +230

(con)

3. Toán học với sức khỏe con người

Hai lá phổi của mỗi người chứa khoảng bao nhiêu lít không khí? Dung tích phổi của mỗi người phụ thuộc vào một số yếu tố, trong đó 2 yếu tố quan trọng là chiều cao và độ tuổi.

Công thức ước tính dung tích chuẩn phổi của mỗi người là: (Sách giáo khoa Toán 6 – NXB Giáo dục)

Nam: P = 0,057h – 0,022a – 4,23

Nữ: Q =  0,041h – 0,018a – 2,69

Trong đó h: chiều cao tính bằng cm

a: độ tuổi tính bằng năm

P, Q: dung tích chuẩn phổi tính bằng lít

Ví dụ: Bạn Mai (nữ) 30 tuổi, cao 155cm thì dung tích phổi chuẩn của Mai là

Q = 0,041 x 155 – 0,018 x 30 – 2,69 = 3,125(lít)

Giả sử Mai hít một hơi thật sâu rồi thổi thật căng quả bóng. Nếu quả bóng sau khi thổi có đường kính bằng 17cm thì theo công thức hình cầu, dung tích phổi của Mai sẽ vào khoảng4/3 x 3,14 x 8,53 = 2571 (cm3) = 2,571(lít)

Như vậy, Mai cần phải rèn luyện, tập thể dục nhiều hơn cũng như cần bố trí thời gian học tập, vui chơi và có chế độ hợp lí.

Các bạn hãy thử xem mình đã đạt chuẩn chưa nhé.

Tóm lại, toán học có ứng dụng to lớn trong thực tiễn cũng như trong sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật, nó là điều kiện thiết yếu để phát triển lực lượng sản xuất. Toán học là sợi dây liên hệ ràng buộc các ngành khoa học với nhau, thúc đẩy chúng cùng phát triển. Ngày nay các phương pháp toán học không phải chỉ được sử dụng trong sinh học và y học mà đã trở thành những phương pháp chung cho nhiều ngành khoa học khác.

Lê Thị Mai Thảo

Khoa cơ bản

Email: Địa chỉ email này đã được bảo vệ từ spam bots, bạn cần kích hoạt Javascript để xem nó.