Naučili jsme se pracovat s derivacemi, tedy s rychlostí změny. Známe-li funkci a zderivujeme ji, dostaneme rychlost změny. Pokud potom původní funkci “ztratíme” a zůstane nám jenom derivace, je otázka, jestli dokážeme původní funkci z této derivace najít. Odpověď je zní, že v jistém smyslu ano. Spojení “v jistém smyslu” naznačuje, že souvislost nebude tak snadná jako je souvislost u navzájem inverzních funkcí. Derivováním totiž můžeme ztratit aditivní konstanty, které v derivaci dávají nulu a zpětně není možné rekonstruovat, derivováním jaké konstanty jsme tuto nulu dostali. A protože problém uchopíme poněkud obecněji, uvedeme si dokonce hned tři různé “protijedy” na derivování.

Jeden představíme jako opak derivace (neurčitý integrál), druhý jako změnu funkce vypočtenou ze zadané rychlosti změny (Newtonův určitý integrál) a třetí jako náhradu součtu pro případ, kdy potřebujeme sčítat nekonečně mnoho příspěvků, z nichž každý má v podstatě nulovou hodnotu (Riemannův určitý integrál).

Intervalem I budeme rozumět otevřený interval.

Motivace: Jak z rychlosti změny vypočítat změnu?

Derivace umožní z veličiny v prvním sloupci získat veličinu v pravém sloupci. Pohledem na tyto příklady věříme, že bude fungovat i něco, co naopak z rychlosti zrekonstruuje původní veličinu, která se touto rychlostí mění.

Závislá proměnná Derivace podle času
veličina x rychlost růstu veličiny x
výška stromu rychlost růstu do výšky
objem kmene stromu (smrk) rychlost růstu ve smyslu přírůstu dřevní hmoty
dráha rychlost
rychlost zrychlení
všeobecná cenová hladina (cca náklady na živobytí) inflace
Volitelný text. Klikněte pro rozbalení.

Ukázka úlohy vedoucí na problém nalézt funkci, mající známou derivaci.

Motivace: Jak z derivace křivky získat rovnici křivky?

Zavěšený most na Hauraki Rail Trail (Nový Zéland). Tyto traily byly otevřeny v květnu 2012 a získaly Winer Timber Design Award v kategorii Sustainability Zdroj: nzwood.co.nz
Schema poloviny mostu se silamu působícími na část lana.

Na této úloze si připomeneme další roli derivace (směrnice tečny) a představíme si úžasný druh mostů – mosty zavěšené na nosných lanech, které mohou překlenout obrovské vzdálenosti.

U zavěšeného mostu lano nese prostřednictvím svislých lan hmotnost rovnoměrně rozloženou ve vodorovném směru. Je potřeba zvolit vhodnou délku svislých lan tak, aby síla působící na nosné lano byla vždy ve směru tohoto nosného lana. Potom je systém nejstabilnější a nejpevnější.

Díky symetrii stačí uvažovat jenom půlku mostu. Na část lana nad intervalem [0,x] působí následující síly.

Vektorový součet sil musí být nulový a proto všechny tři síly tvoří pravoúhlý trojúhelník. Poměr odvěsen μgxT udává směrnici přepony. Křivka udávající směr nosného lana tedy musí mít tvar funkce, která splňuje y=μgTx, kde μ, g, a T jsou pro danou úlohu konstanty.


Z rozboru vidíme, že máme dánu křivku danou pomocí derivace a tuto křivku musíme najít. Formálně to je stejný problém, jako když máme rychlost změny funkce a chceme najít časový průběh této funkce. Mechanickým modelem může být například pohyb zadanou rychlostí a úloha určit dráhu tohoto pohybu. Tento problém se na základní škole redukuje na případ pohybu konstantní rychlostí (s=vt) a na střední škole rozšiřuje na rychlost, která se mění jako lineární funkce (s=12at2). Nyní stojíme před úkolem, jak si poradit v případě obecné rychlosti, měnící se libovolně. Přesně to je úkol pro neurčitý integrál.

Neurčitý integrál

Představíme nástroj, který nám umožní odpovědět na následující otázky.

Definice (neurčitý integrál).

Řekneme, že funkce F je primitivní funkcí k funkci f na intervalu I, jestliže platí F(x)=f(x) na intervalu I. Množina všech primitivních funkcí k funkci f se nazývá neurčitý integrál funkce f a značí f(x)dx.

Otázkou existence primitivní funkce se budeme zabývat na další přednášce. Otázku (ne-)jednoznačnosti řeší následující věta.

Věta (jednoznačnost primitivní funkce).

Primitivní funkce je dána jednoznačně, až na aditivní konstantu.

Příklad. Funkce x2 má primitivní funkce například 13x3, nebo 13x3+7, nebo 13x3+π, protože derivace všech těchto tří funkcí je x2. Platí x2dx=13x3+c,cR.

Vzorce.

  1. cdx=cx+C
  2. xndx=xn+1n+1+C
  3. 1xdx=ln|x|+C
  4. exdx=ex+C
  5. sinxdx=cosx+C
  6. cosxdx=sinx+C
  7. 1cos2xdx=tgx+C
  8. 1sin2xdx=cotgx+C
  9. 1A2+x2dx=1AarctgxA+C
  10. 1A2x2dx=arcsinxA+C
  11. f(ax+b)dx=1aF(ax+b)+C, kde F(x)=f(x)dx

Věta (linearita neurčitého integrálu).

Neurčitý integrál zachovává součet a násobení konstantou. Tedy pro libovolné funkce f, g a libovolnou konstantu c platí f+gdx=fdx+gdx,cfdx=cfdx.

Příklad.

2x4e4x+1xdx=25x514e4x+ln|x|+C

Integrování si také můžete procvičit v následujících cvičeních.

Testová otázka Testová otázka Testová otázka Testová otázka Testová otázka Testová otázka

Funkční předpis z rychlosti změny a výchozího stavu

Napětí na kondenzátoru při měření elektrického odporu RC členem se mění exponenciální rychlostí. Úloha najít vývoj napětí v čase je formálně stejná, jako tato úloha s exponenciálně klesající teplotou. Zdroj: https://www.handymantips.org/

Uvažujme těleso, jehož teplota klesá známou rychlostí. Derivace teploty podle času je dTdt=0.1e0.01tC/min. Cílem je najít teplotu jako funkci času. Dodatečná informace je, že počáteční teplota je 28C.

Použijeme skutečnost, že integrál konstantního násobku je konstantní násobek integrálu a vzorec eaxdx=1aeax+c. Teplota jako funkce času je dána integrálem T=0.1e0.01tdt=0.10.01e0.01t+C=10e0.01t+C. Hodnota C souvisí s počáteční teplotou. Protože počáteční teplota je 28C, dosadíme do vztahu pro T hodnoty T=28C a t=0 a ze vzniklé rovnice určíme C. Dostáváme takto podmínku 28=10e0+C, která implikuje C=18C. Funkce udávající závislost teploty místnosti na čase je T=(18+10e0.01t)C.

Poznámka (vlhkost dřeva elektrickou metodou). Podobný výpočet se využívá u měření elektrického odporu dřeva pro stanovení vlhkosti. Protože elektrický odpor dřeva je velký, není vhodné pro určení elektrického odporu použít Ohmův zákon a změřený proud a napětí. Jedna z možností je měření času nutného k nabití nebo vybití kondenzátoru přes odpor. V případě nabíjení proud exponenciálně klesá (zdůvodníme později v přednášce věnované diferenciálním rovnicím) a proto (díky elektrickým vlastnostem kondenzátoru) exponenciálně klesá i rychlost, s jakou roste napětí na kondenzátoru. Toto napětí je nutné pro výpočet odporu. Pokud známe rychlost, s jakou se napětí mění, určíme napětí integrováním a znalostí napětí na začátku nabíjení.

Poznámka (veličina vypočtená z rychlosti své změny).

Pokud se veličina f(t) mění v čase rychlostí r(t), platí f(t)=r(t)dt, přičemž pravá strana je dána jednoznačně až na aditivní konstantu. To koresponduje s pozorováním, že rychlost změn k jednoznačné identifikaci časového průběhu měnící se veličiny nestačí. Je potřeba mít zadán ještě výchozí stav.

Příklad. V úvodu přednášky je popsáno, že křivka, která je přirozená pro nosné lano zavěšeného mostu, splňuje rovnici y=μgTx. Pouze za této podmínky bude lano namáháno ve směru své nejvyšší pevnosti, tj. v podélném směru, ve směru své osy. Integrací získáme y=μgTxdx=μg2Tx2+C. Lano tedy bude v každém bodě namáháno ve směru své osy pokud má tvar paraboly. Prohnutí paraboly (koeficient u x2) je dáno hmotností mostu a tahem napínajícím lano.

Určitý integrál (Newtonův)

Představíme si mírnou modifikaci neurčitého integrálu. Rychlost změny nebudeme používat k hledání předpisu funkce, ale budeme hledat změnu funkce na zadaném intervalu.

Definice (Newtonův určitý integrál).

Buď f funkce a F její primitivní funkce na intervalu I. Buď [a,b]I podinterval v I. Určitým integrálem funkce f na intervalu [a,b] rozumíme veličinu označenou a definovanou vztahem abf(x)dx:=F(b)F(a).

Označení. Výraz F(b)F(a), tj. změnu funkce F(x) na intervalu [a,b], označujeme také [F(x)]ab. Tento zápis se často používá jako mezivýpočet při výpočtu určitého integrálu. 01x2dx=[13x3]01=13(1)313(0)3=13

Věta (linearita určitého integrálu).

Určitý integrál zachovává součet a násobení konstantou. Tedy pro libovolné funkce f, g a libovolnou konstantu c platí abf+gdx=abfdx+abgdx,abcfdx=cabfdx.

Snadným důsledkem definice určitého integrálu je následující věta.

Věta (záměna mezí a rovnost mezí v určitém integrálu).

Platí aaf(x)dx=0,abf(x)dx=baf(x)dx.

Změna funkce z rychlosti změny (časová změna teploty)

Uvažujme těleso, jehož teplota klesá známou rychlostí. Derivace teploty podle času je dTdt=0.1e0.01tC/min. Chceme určit pokles teploty za první hodinu a pokles teploty za druhou hodinu.

Neurčitý integrál 0.1e0.01tdt=10e0.01t+C jsme vypočítali v podkapitole s neurčitým integrálem. Potřebovali jsme ještě znát počáteční hodnotu teploty a našli jsme teplotu jako funkci času.

Nyní zapojíme určitý integrál. Nepotřebujeme informaci o počáteční teplotě, ale zato jsme schopni určit jenom změnu teploty za daný časový interval. Za první hodinu bude změna teploty 0600.1e0.01tdt=[10e0.01t]060=10e0.016010e0.0104.5C. Za druhou hodinu bude změna teploty 601200.1e0.01tdt=[10e0.01t]60120=10e0.0112010e0.01602.5C.

Online výpočet.

Integrování určitým integrálem si také můžete procvičit v následujících cvičeních.

Testová otázka Testová otázka Testová otázka

Poznámka (změna veličiny vypočtená pomocí rychlosti).

Pokud se veličina f(t) mění v časovém intervalu od t=a do t=b rychlostí r(t), je změna veličiny f za tento časový okamžik rovna Δf=f(b)f(a)=abr(t)dt.

Slovní úlohy kde se hledaná veličina mění nekonstantní rychlostí jsou v následujících dvou cvičeních (první je s volbou s nabízených odpovědí).

Testová otázka Testová otázka Testová otázka
Volitelný text. Klikněte pro rozbalení.

Tato ukázka demonstruje převod rychlosti změny teploty v prostoru na změnu teploty mezi dvěma místy.

Změna funkce z rychlosti změny (prostorová změna teploty)

Nákres pro nalezení vzorce pro tok tepla válcovou izolací.

Mějme ustálené proudění tepelnou izolací mezi dvěma soustřednými válcovými plochami. Délka izolace je L, vnitřní a vnější poloměr jsou r a R. Teploty uvnitř a vně jsou T1 a T2. Izolací prostupuje teplo rychlostí Q, tj. každou myšlenou válcovou plochou o poloměru x projde za jednotku času teplo Q. Cílem je najít vztah dávající uvedené veličiny do souvislosti. Odvodíme vztah, který jsme použili v přednášce o lokálních extrémech a slíbili dokázat později.

Z Fourierova zákona plyne, že teplo, které projde jednotkovou plochou za jednotku času, je úměrné záporně vzatému gradientu prostorové změně teploty, tj. Q2πxL=kdTdx, kde k je tepelná vodivost. Tento zákon definuje rychlost, s jakou se mění teplota v prostoru a my jej použijeme ke stanovení vztahu mezi tokem tepla a teplotním rozdílem mezi vnější a vnitřní stranou izolace. Snadnou úpravou dostáváme dTdx=Q2kπxL a odsud ΔT=rRQ2kπxLdx=Q2kπLrR1xdx. Protože platí rR1xdx=[lnx]rR=lnRlnr=lnRr, dostáváme po dosazení a vynásobení minus jedničkou vztah ΔT=T1T2=Q2kπLlnRr, který jsme použili v přednášce o lokálních extrémech a slíbili dokázat později.

Stejný princip funguje pro libovolné ustálené proudění radiálním směrem při konstantní materiálové charakteristice. Stejný přístup je možné použít pro proudění podzemní vody popsané Darcyho zákonem (namísto Fourierova zákona) pro zvodeň namísto izolace (zvodeň je prostor kde se nachází a teče podzemní voda, tj. něco jako podzemní rybník nebo řeka zasypaná pískem nasáklým vodou) a piezometrickou výšku h namísto teploty (piezometrická výška udává, jak vysoko vystoupá voda ve zkušebním vrtu). Pokud máme zvodeň s napjatou hladinou (voda je pod tlakem sevřena mezi dvěma nepropustnými vrstvami), je vodivost konstantní. Rovnice popisující tuto situaci má tvar hh0=Q2πTlnrr0 a nazývá se Thiemova rovnice.

Pokud sledujeme prostup tepla izolací, jejíž teplotní vodivost se mění s teplotou, není veličina k konstantní a proto výše uvedený postup není možné realizovat a odvozený vzorec pro takový případ neplatí. Stejná situace nastává u podzemní vody a proudění s volnou hladinou (není horní nepropustná vrstva zvodně). Takové úlohy vedou na jinou problematiku, kterou se naučíme řešit v kapitole s diferenciálními rovnicemi.

Poznámka (změna veličiny vypočtená pomocí gradientu).

Pokud se veličina f mění podél přímky v závislosti na veličině x na intervalu od x=a do x=b rychlostí r(x) (tj. r(x)=df(x)dx), je změna veličiny f na intervalu [a,b] rovna Δf=f(b)f(a)=abr(x)dx.

Další motivace

Ze středoškolské fyziky dobře známe vzorce pro dráhu, práci a tlakovou sílu. Ovšem jenom v extrémně pěkných případech.

Obsah pod konstantní funkcí.

Určitý integrál (Riemannův)

Určitý integrál dokáže nahradit součin v případě, že koeficeint násobící měnící se veličinu není konstantní. Otevřít prezentaci
Obsah pod konstantní funkcí.
Obsah pod funkcí po částech konstantní.
Obsah pod obecnou funkcí je abf(x)dx.

Úloha 1. Snadným důsledkem vzorce pro obsah obdélníka je obsah obrazce mezi grafem konstantní funkce a osou x. S=fΔx

Úloha 2. Obsah pod funkcí složené ze dvou konstantních funkcí napojených na sebe se vypočte jako součet obsahů dvou obdélníků. S=f1Δx1+f2Δx2 Toto se dá snadno zobecnit na libovolný počet intervalů a pro libovolnou po částech konstantní funkci.

Prostředky matematické analýzy je možné “zjemňovat dělení do nekonečna”, přesněji, můžeme použít limitní přechod podobný limitnímu přechodu, který v definici derivace převedl podíl (průměrnou rychlost) na derivaci (okamžitou rychlost). Díky tomu není nutné se omezovat na po částech konstantní funkce, ale postup bude fungovat i pro velmi obecné funkce. Výsledným produktem je Riemannův integrál.

Riemannův integrál je velmi názorný, ale poměrně obtížně se počítá, pokud postupujeme přímo podle definice. Pokud však je funkce v určitém smyslu pěkná (má primitivní funkci na intervalu, který uvnitř obsahuje interval [a,b]) jsou Riemannův a Newtonův integrál stejné. Proto mezi nimi nerozlišujeme, používáme jeden pojem určitý integrál a počítáme jej pomocí definice Newtonova integrálu. Obsah obrazce pod křivkou f(x) je roven S=abf(x)dx.

V teorii Riemannova integrálu má vzorec abf(x)dx=[F(x)]ab=F(b)F(a) postavení věty nazývané Newtonova–Leibnizova věta a je to věta udávající, jak vypočteme určitý integrál pomocí neurčitého. Zajímavé je, že v některých případech je vhodné postupovat naopak a určit neurčitý integrál pomocí integrálu určitého, což si ukážeme v následující přednášce.

Nasčítání příspěvků k celkové dráze

Při pohybu proměnnou rychlostí je dráha integrálem rychlosti. Zdroj: pixabay.com
  1. Těleso pohybující se po dobu Δt konstantní rychlostí v po přímce urazí dráhu s=vΔt.
  2. Těleso pohybující se po dobu Δt1 konstantní rychlostí v1 po přímce a poté po dobu Δt2 rychlostí v2 urazí celkovou dráhu s=v1Δt1+v2Δt2. Toto je možné zobecnit na libovolný pohyb skládající se z konečného počtu úseků, kdy se těleso pohybuje konstantní rychlostí. s=v1Δt1+v2Δt2++vkΔtk=i=1kviΔti Příspěvek za každou část pohybu, kdy je rychlost konstantní, je Δs=vΔt, kde v a Δt jsou příslušná rychlost a doba pohybu, po kterou je rychlost konstantní.
  3. Pokud se rychlost mění spojitě a a a b jsou počáteční a koncový okamžik pohybu, platí s=abv(t)dt.
Volitelný text. Klikněte pro rozbalení.

Zde je ukázáno, jak vypočítat tlak na plochu, která je rozložena přes celý interval hloubky. Na každém místě totiž působí jiný tlak a příspěvky přes všechny hodnoty hloubky je nutné posčítat integrálem.

Nasčítání příspěvků k celkové síle na přehradu

Celkovou sílu působící na jednu stěnu Mojžíšova mostu podle obrázku není možné určit středoškolským vzorcem, protože tlak není podél celé stěny konstantní, ale mění se s hloubkou. Zdroj: https://www.flickr.com/photos/huphtur
Celkovou sílu působící na jednu stěnu mostu získáme jako součet sil na myšlené vodorovné pásy dělící tuto stěnu.

Mojžíšův most (Holandsko, pevnost Fort de Roovere) je v celosvětovém měřítku unikátním mostem. Je postavený ze dřeva a zanořený do vodního příkopu okolo pevnosti tak, aby splýval s krajinou. Představme si zjednodušeně, že vodní masu drží svislá dřevěná stěna a budeme se snažit najít celkovou sílu působící na tuto stěnu tlakem vodní masy. (Ve skutečnosti most leží na dně a dno se zvedá směrem ke stěnám mostu. Google umí najít stavební plán mostu.) Délku mostu označíme L, výšku stěny (přesněji vzdálenost ode dna po hladinu vody) označíme H.

  1. Tlaková síla na rovinnou plochu o obsahu S vyvolaná tlakem p je rovna F=pS. Tlak v hloubce h je dán vzorcem p=hρg, kde ρ je hustota vody a g tíhové zrychlení.
  2. Myšlenkově rozdělíme celou stěnu na části. Tlaková síla na celou stěnu je rovna součtu tlakových sil, které působí na jednotlivé části. Má smysl volit části tak, aby na nich byl tlak konstantní. Myšlenkově tedy stěnu rozřežeme na vodorovné pásky.
  3. Na myšlený vodorovný pás, který má výšku Δx a je v hloubce x, působí tlak p=xρg. Obsah pásu je podle vzorce pro obsah obdélníka ΔS=LΔx. Celková síla působící na tento pás je ΔF=pΔS=LρgxΔx.
  4. Celkovou sílu na celou stěnu najdeme sečtením všech příspěvků. Formálně F=LρgxΔx. Protože těchto příspěvků je nekonečně mnoho, sečteme je integrálem F=0HLρgxdx.
  5. Po výpočtu dostáváme F=0HLρgxdx=Lρg0Hxdx=Lρg[12x2]0H=Lρg[12H21202]=12LH2ρg. Tento vztah je stejný, jako kdyby na celou plochu o velikosti LH působila tlaková síla vyvolaná tlakem 12Hρg, tj. tlakem v poloviční hloubce.
Volitelný text. Klikněte pro rozbalení.

Ukázka demonstruje, jak stanovit tok trubkou. Pokud by v celém průřezu byla stejná rychlost, počítal by se tok násobením. Protože v reálném proudění rychlost směrem ke stěnám trubky klesá, je nutné celkový tok určit jako příspěvky z jednotlivých míst trubky a všechno posčítat integrálem.

Nasčítání příspěvků k celkovému toku potrubím

Parabolické rozložení rychlosti v toku je nejen v potrubí, ale můžeme někdy pozorovat přímo v přírodě. Zdroj: pixabay.com (Anders Sandberg).

V předchozím příkladě jsme “krájeli” přehradu na vodorovné pásy, protože ve vodorovném směru byl konstantní parametr, který jsme potřebovali mít konstantní pro výpočet k celkovému příspěvku. V následujícím případě je obdobný parametr konstantní na kružnicích a proto budeme dělit a sčítat příspěvky pomocí mezikruží.

V potrubí o poloměru R teče viskozní tekutina tak, že uprostřed má maximální rychlost a u stěn nulovou. Rychlost ve vzdálenosti r od osy potrubí je dána vztahem v(r)=vmaxR2r2R2. Střední rychlost dostaneme jako celkový tok potrubím dělený obsahem S=πR2. Tok v případě konstantní rychlosti je součinem rychlosti a obsahu průřezu. V případě rychlosti nekonstantní rozdělíme průřez na části ΔS, na každé části určíme příspěvek k celkovému toku a poté vše sečteme, tj. Q=průřezv(r)ΔS Protože rychlost závisí na r, je stejná na kružnicích a proto se jeví vhodné rozdělit průřez na mezikruží a sečíst přes poloměr těchto mezikruží. Budeme tedy integrovat přes proměnnou r. Vyjádření Q přepíšeme do tvaru Q=průřezv(r)ΔSΔrΔr a limitním přechodem se změní suma na integrál a podíl změn na derivaci, tj. Q=0Rv(r)dSdrdr=0RvmaxR2r2R2dSdrdr. Odsud pomocí S=πr2, dSdr=2πr dostáváme po vytknutí konstant, roznásobení závorek a integraci Q=2πvmaxR20R(R2r2)rdr=2πvmaxR2[R2r22r44]0R=2πvmaxR2R44=vmax2πR2. Tok je tedy formálně stejný, jako by voda tekla v celém průřezu rychlostí poloviční ve srovnání s maximální rychlostí ve středu trubice. Proto je vmax2 nazývána střední profilová rychlost průřezu.

(Volně podle Dana Říhová a Jana Marková, Poznámky k přednáškám z Hydrauliky, přednáška č. 3.)

Volitelný text. Klikněte pro rozbalení.

Volitelná ukázka aplikace (výpočet momentu setrvačnosti pomocí integrálu)

Nasčítání příspěvků k celkovému momentu setrvačnosti tyče

Při posuzování stability rozhledny hraje moment setrvačnosti ústřední roli. Moment setrvačnosti rozhledny je možné získat součtem momentů setrvačnosti jednotlivých trámů. Rozhledna Bohdanka. Zdroj: http://tvstav.cz
Tyč rotující okolo kolmé osy.

Budeme studovat rotaci tyče o hmotnosti m a délce L okolo osy kolmé k tyči. Nechť je tyč položena podél osy x a rotuje okolo osy y. Kousek tyče o délce Δx má hmotnost ΔxLm a pokud je jeho vzdálenost od osy y rovna x, příspěvek k celkovému momentu setrvačnosti je ΔJ=ΔxLmx2=mLx2Δx. Celkový moment setrvačnosti je dán integrálem, ale závisí na poloze tyče vzhledem k ose otáčení.

  1. Pro tyč umístěnou levým koncem v počátku dostáváme moment vzhledem k ose procházející koncem tyče ve tvaru J=0LmLx2dx=mL[13x3]0L=mL13L3=13mL2.
  2. Pro tyč umístěnou středem v počátku dostáváme moment vzhledem k ose procházející středem ve tvaru J=L2L2mLx2dx=mL[13x3]L2L2=mL[13L3813(1)3L38]=112mL2.

Závěr.

Provazochodec při přechodu přes Grand Canyon. Zdroj: cbsnews.com

Shrnutí, hlavní myšlenky

A jaká je hlavní message? Zdroj: pixabay.com