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Ecuaciones paramétricas

  1. República De Venezuela Ministerio Del Poder Popular Para La Educación Superior Instituto Politécnico Universitario “Santiago Mariño” Faculta De Arquitectura Barcelona- Anzoátegui ECUACIONES PARAMÉTRICAS Profesor: Estudiante: Pedro Beltrán Elixandro Hernández CI:28670596 Noviembre 2019
  2. El uso de ecuaciones paramétricas para representar una trayectoria te permite ver la naturaleza dinámica del movimiento y te permite ajustar la rapidez de la ruta al cambiar el paso . En la presente investigación podremos indagar sobre algunos de los aspecto sobre la ecuación parametrica, entre ellas el usar de manera eficiente una graficadora ya que su importan ia radica en desarrollar la destreza de representar una gráfica mediante un conjunto de ecuaciones paramétricas de igual manera analizaremos sobre la representación paramétrica de una curva en un espacio dimensional cuya consiste en n funciones de una variable t que en un caso seria la variable independiente de las formas. Introducción
  3. En el mundo se rigen diversos tipos de magnitudes físicas que tienen intensidad y una dirección , tenemos como ejemplo la fuerza y la velocidad , los vectores no ayudan a representarla de manera grafica todo estos tipos de magnitudes, y el algebra vectorial nos ayuda a manejarla y hacer calculo Generalidades del algebra vectorial
  4. Fundamentos El álgebra vectorial se originó del estudio de los cuaterniones (extensión de los números reales) 1, i, j, y k, así como también de la geometría cartesiana promovida por Gibbs y Heaviside, quienes se dieron cuenta de que los vectores servirían de instrumento para representar varios fenómenos físicos. El álgebra vectorial es estudiada a través de tres fundamentos: Geométricamente, Analíticamente y Axiomáticamente
  5. Según convenga para el propósito particular, se usan vectores de distintos tipos: Vector deslizante. Puede considerarse en cualquier posición dentro de una recta ("recta de acción"). Dos vectores de igual módulo y sentido sobre la misma recta, son el mismo vector deslizante. Vector ligado. Está asociado a un determinado punto del espacio (punto de aplicación). Vector libre. no se considera asociado a ningún punto ni recta particular.
  6. MOMENTO DE UN VECTOR DESLIZANTE Siempre se presupone el estado de equilibrio del sólido analizado, y por tanto de cualquiera de sus partes. Como es sabido, a efectos del equilibrio, es indiferente que las fuerzas se apliquen en uno u otro punto, con tal de que se mantengan en la misma línea de acción. Por ello, el álgebra de vectores deslizantes es especialmente interesante en todos los problemas que involucren equilibrio de fuerzas. A continuación se reseñan algunos de sus conceptos básicos.
  7. Es un vector Mo que puede considerarse ligado al punto O, aunque suele considerarse como libre. Véase la nota al final de esta página. Siendo A un punto cualquiera de la recta de acción, su valor se obtiene del producto vectorial OAxv. El resultado es independiente del punto que se elija sobre la recta de acción. Momento de un vector deslizante v respecto de un punto O.
  8. Es un vector deslizante sobre la recta. Se obtiene proyectando sobre ella el momento respecto a uno de sus puntos O, siendo indiferente el punto O que se elija sobre la recta. Si es e un vector unitario sobre la recta, el valor del momento respecto de la recta viene dado por ( Mo · e ) e. Momento de un vector deslizante respecto de una recta (r).
  9. SISTEMAS DE VECTORES DESLIZANTES Un sistema de vectores deslizantes es cualquier conjunto de vectores deslizantes, digamos vi, con i=1...n, actuando en sus respectivas rectas de acción (ri). Llamaremos Ai a un punto genérico en la recta de acción (ri) del vector vi. Resultante de un sistema de vectores deslizantes. Es un vector libre R que se obtiene como adición de los vectores libres asociados a los vectores del sistema: R = v1 + v2 +...+ vn = S vi Se le conoce también como primer invariante del sistema de vectores.
  10. IGUALDAD Y EQUIVALENCIA DE SISTEMAS DE VECTORES DESLIZANTES Dos sistemas de vectores deslizantes son iguales si contienen exactamente los mismos vectores. Dos sistemas de vectores deslizantes son equivalentes si tienen el mismo campo de momentos. Por ejemplo: Una condición necesaria y suficiente para que dos sistemas sean equivalentes es que tengan la misma resultante y el mismo momento respecto de un punto dado. Otra condición necesaria y suficiente es que tengan el mismo momento respecto de tres puntos dados
  11. REDUCCIÓN DE SISTEMAS DE VECTORES DESLIZANTES Definición: Una reducción de un sistema de vectores es otro sistema de vectores que sea equivalente y resulte más sencillo de manejar. Reducciones más típicas. El esquema siguiente muestra algunas de las reducciones más típicas según sean o no nulas la resultante y el momento mínimo. R # 0 (resultante no nula) R.Mo # 0 (momento mínimo no nulo) R.Mo = 0 (momento mínimo nulo) R = 0 (resultante nula) El campo de momentos será uniforme. M # 0 (momento mínimo no nulo)
  12. Algunos casos particulares de reducción. Un sistema de vectores paralelos siempre tendrá momento mínimo nulo. Puede entenderse razonando que R tendrá la dirección de los vectores, mientras que el momento de cada vector respecto de un punto dado será perpendicular a esa dirección (por ser un producto vectorial en que unos de los factores es el vector). La suma de todos los momentos será también perpendicular a esa dirección, evidenciando que el momento mínimo será nulo. por tanto, la reducción más sencilla será la resultante aplicada en el eje central.
  13. Un sistema de vectores coplanarios también tendrá siempre momento mínimo nulo. Puede verse razonando que R estará en el plano, mientras que el momento de cada vector respecto de un punto del plano será perpendicular al plano, y la suma de todos los momentos también lo será, evidenciando que el momento mínimo será nulo. Por tanto, la reducción más sencilla será la resultante aplicada en el eje central. Esto es aplicable a cualquier problema "bidimensional", entendiendo por ello que todas las rectas de acción de los vectores estén en el mismo plano, como representa el caso de la figura siguiente
  14. Son un sistema de ecuaciones paramétricas que permiten representar una curva o superficie en el plano o en el espacio, mediante valores que recorren un intervalo de números reales, mediante una variable , llamada parámetro, considerando cada coordenada de un punto como una función dependiente del parámetro. Ecuaciones para métricas.
  15. En el caso de una función real de una variable real, y =f(x), en algunos casos es preferible, tratándose del par ordenado (x,y) , expresar cada una de las coordenadas como una función; esto es x= g(t) , y = h(t). De tal manera que a t se le denomina parámetro' y al sistema formado por x= g(t) , y = h(t) se denomina ecuaciones paramétricas.de la función. Extendiendo este concepto para el caso de curvas se puede hablar que las ecuaciones x= g(t) , y = h(t) definen una curva recorriendo algún intervalo de números reales. Ejemplos: Un ejemplo de esta, es cuando se usa un parámetro de tiempo (t) para determinar la posición y la velocidad de un móvil.
  16. .Las ecuaciones paramétricas x = 2t-5, y = 4t - 7, que corresponden a la recta de ecuación y=2x+3. .Las de la cicloide son x = a(t-sent), y = a( 1-cost); siendo a el radio de la circunferencia rodante sin resbalamiento por una recta horizontal; t el ángulo central de la circunferencia , cuyo uno de los lados pasa por un punto de la cicloide y el otro, por el punto de contacto de la circunferencia con la recta donde rueda.
  17. En el espacio En el espacio R3 cada punto de una curva se puede definir por un sistema de tres ecuaciones x= x(t), y = y(t), z= z(t). Como ejemplo , la hélice circular tiene l estas ecuaciones paramétricas x = a cos t, y = a sen t, z = bt Para describir una superficie en el espacio R3 se emplean dos parámetros.: s, t. y el correspondiente sistema de tres ecuaciones paramétricas es x = x(s,t), y = y(s,t), z = z(s,t), resolviendo para s y t el sistema formado por las dos primeras ecuaciones y reemplazando en la ecuación z= z(s,t) se puede obtener z= f(x,y) o bien F(x,y,z) = 0
  18. Por ejemplo para la esfera, el sistema de ecuaciones paramétricas es x = a cos s sent, y = asen s sen t , z = a cos t. Se aplica en el estudio de la curvatura, radio de curvatura de una curva plana, la curvatura y la torsión de una curva en el espacio; plano tangente de una superficie., etc. y da motiva a la llamada derivación de ecuaciones paramétricas con resultados peculiares.
  19. Curvas definidas en forma paramétrica En el plano Para representar una curva en el plano definida en forma paramétrica por la función 1 2 f ( )t f = = [ (t), f (t)] (x, y) , con t definido en el intervalo [ ] se sustituye en lugar de la expresión de min max t t, f , la lista [ min max ( )t y, ]. El hecho de que la lista (vector) conste de tres elementos y el tercero de ellos sea un rango, hace que el programa reconozca una representación geométrica en el plano en lugar de un gráfico múltiple. Tanto el rango de x como el de y son opcionales.
  20. Ejemplo: Represente la curva definida paramétricamente por:
  21. Curvas definidas en forma paramétrica en el espacio Para representar curvas en forma paramétrica en el espacio se usa la orden spacecurve contenida en la librería plots, cuya sintaxis viene dada por: spacecurve ([x(t),y(t),z(t)],t=a..b,) ; Ejemplo: Represente la curva definidita paramétricamente por:
  22. Hasta ahora conocemos la representación de una grafica mediante una ecuación con dos variables. En este tema estudiaremos las situaciones en las que se emplean tres variables para representar una curva en el plano. Grafica de ecuaciones paramétricas.
  23. curva dada por las ecuaciones parametricas: x=t2 -4Y y t/2 en:
  24. Transformación de las ecuaciones paramétricas a las cartesianas. Es un sistema de coordendas bidimensional en el cual cada punto del plano se determina por un ángulo y una distancia. De manera más precisa, se toman: un punto O del plano, al que se le llama origen o polo, y una recta dirigida (o rayo, o segmento OL) que pasa por O, llamada eje polar (equivalente al eje x del sistema cartesiano), como sistema de referencia.
  25. Con este sistema de referencia y una unidad de medida métrica (para poder asignar distancias entre cada par de puntos del plano), todo punto P del plano corresponde a un par ordenado (r, θ) donde r es la distancia de P al origen y θ es el ángulo formado entre el eje polar y la recta dirigida OP que va de O a P. El valor θ crece en sentido antihorario y decrece en sentido horario. La distancia r (r ≥ 0) se conoce como la «coordenada radial» o «radio vector», mientras que el ángulo es la «coordenada angular» o «ángulo polar». En el caso del origen , O, el valor de r es cero, pero el valor de θ es indefinido. En ocasiones se adopta la convención de representar el origen por (0,0º).
  26. Definido un punto en coordenadas polares por su ángulo 0 sobre el eje x, y su distancia r al centro de coordenadas, se tiene:
  27. Longitud de arco en ecuaciones paramétricas. En matemática, longitud de arco, también llamada rectificación de una curva, es la medida de la distancia o camino recorrido a lo largo de una curva o dimensión lineal. Históricamente, ha sido difícil determinar esta longitud en segmentos irregulares; aunque fueron usados varios métodos para curvas específicas. La llegada del calculo trajo consigo la fórmula general para obtener soluciones cerradas para algunos casos.
  28. La longitud de una curva parametrizada Considera la curva parametrizada por las siguientes ecuaciones:
  29. Aplicación de ecuaciones vectoriales paramétricas para la determinación de las características cinemáticas de una partícula en movimiento. Se dice que un cuerpo se halla en movimiento respecto a otro cuando existe un cambio continuo de su posición relativa a lo largo del tiempo. La rama de la Física que se dedica al estudio del movimiento de los cuerpos es la Mecánica, y ésta se subdivide en las siguientes disciplinas: Cinemática, Dinámica, Estática
  30. Podemos deducir que hasta ahora hemos visto las curvas, como gráficas de ecuaciones rectangulares. Una función de la forma y = f (x) o de la forma x = g (y) determina una curva, donde una de las variables está dada explícitamente como función de la otra. Las curvas parametricas y funciones vectoriales de un parametro con frecuencia se considera como una curva en el plano como una línea trazada sobre un papel, tal como puede ser una línea recta, una curva parabólica o una circunferencia. Siendo esto evidente que debemos indicar de alguna manera los puntos por donde pasa, los puntos que forman la curva. Conclusión
  31. Anexos Grafica De Curvas Planas
  32. ECUACIONES PARAMETRICAS- LONGITUD DE ARCO
  33. Pasar una ecuación paramétrica a cartesiana
  34. •ECURED/Ecuaciones Paramétricas https://www.ecured.cu/Ecuaciones_param%C3%A9tricas •EII.UVA.ES/Álgebra vectorial https://www.eii.uva.es/reic/RMgrado/algebra_vectorial.htm •. PEARSONENESPANOl/Ecuaciones paramétricas y coordenadas polares http://www.pearsonenespanol.com/docs/librariesprovider5/files_recursos mcc/thomas_una_variable_13e_cap11.pdf?sfvrsn=4 •TESCICALCULO/Curvas planas, ecuaciones parametricas https://tescicalculo3.files.wordpress.com/2010/10/unidad-ii-matematicas- iii.pdf Bibliografía
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