Fizikksystemer

Fizikksystemer er systemer som beskriver fysiske fenomener ved hjelp av modeller og regler hentet fra fysikk. De representeres ofte som et sett av tilstandvariabler og ligninger som beskriver hvordan disse variablene utvikler seg over tid og rom. Vanlige beskrivelser bruker differensialligninger eller differensialligninger, med initial- og randbetingelser. Systemene kan være kontinuerlige eller diskrete, lineære eller ikke-lineære, og kan være åpne eller lukkede med hensyn til energi og materie.

Fizikksystemer brukes i naturvitenskap og ingeniørfag for å forstå, kontrollere og forutsi oppførselen til fysiske enheter og prosesser. Eksempler inkluderer mekaniske systemer som masse–fjær– demper og dobbelpendler; elektriske systemer som RLC-kretser; samt termiske og fluiddynamiske systemer som varmeoverføring og strømning i rør. Modellering innebærer å identifisere relevante variabler, sette opp ligninger og bestemme parametere gjennom eksperimenter eller litteratur.

Analyse og simulering av fizikksystemer involverer både analytiske løsninger og numeriske metoder. Dette inkluderer tidsintegrasjon, stabilitetsanalyse og vekting av modellens presisjon. Numeriske teknikker som finite differanser, finite element og kontrollteori er vanlige i mer komplekse systemer. Resultatene brukes til å designe teknologi, støtte prediksjon og fremme forskning i fysikk og ingeniørfag.