Anúncio
Anúncio

Mais conteúdo relacionado

Anúncio

APLICACIONES DE LA INTEGRAL DEFINIDA

  1. UBICACIÓN DEL TEMA continuidad y = f (x) lim f (x) x 0 derivada de una función Integral definida b f’(x) integral indefinida f(x) dx f(x).dx a APLICACIONES Teoremas F.del C Integral (R.Barrow) APLICACIONES Varignón DE LA INTEGRAL DEFINIDA C.G GEOMÉTRICAS FÍSICAS Ixx ÁREA volumen Long.curva presión trabajo Steinner
  2. SITUACION PROBLEMÁTICA 2m Se desea cubrir el contrafrente del galpón cuya sección y medidas se indican. Determine el costo de hacerlo, si se utilizarán chapas que cuestan $35. el m2.
  3. SITUACION PROBLEMÁTICA Se desea colocar una mampara vidriada en los accesos a la pérgola que se indica. La forma, sección y medidas se indican el croquis que se adjunta. Determine la cantidad de vidrio necesario (m2)
  4. En el terreno libre de la FAU, adyacente a los talleres, se va a construir un galpón que servirá de depósito de los elementos empleados en el Proyecto Bambú. Se desea cubrir con chapas el contrafrente del galpón, cuya estructura de cubierta está formada por arcos de filigrana con arco superior de forma parabólica. De acuerdo al análisis de necesidades, las medidas adecuadas son las indicadas en el gráfico. 4m 3m 8m Se pide que calcule, en m2 , la superficie a cubrir.
  5. AREA DE UNA REGIÓN PLANA Demostración Consideremos una región R del plano limitada por el eje de las y= f(x) abscisas (en este caso x), las rectas x = a y x = b y la curva y= f(x), R grafica de una función f(x) continua y positiva en el intervalo a b cerrado [a,b]
  6. Realicemos una partición regular de [a, b] b a P a x , x ,...,x , x ,...x , x n 0 1 i-1 i n 1 n b La misma divide al intervalo en n subintervalos cerrados de igual longitud. [a = x0, x1], [x1, x2],… [xn-2, xn-1], [xn-1, xn = b] También consideremos puntos c a cada subintervalo, así: c1 a, x1 a=x0c1 x1 c2 x2 xi-1ci xi xn-1 cn xn=b c2 x2,x3 . . . cn xn-1,xn
  7. Para determinar una aproximación del área de la región R consideramos una serie de rectángulos R1,…Rn , • cuyas bases son los subintervalos antes f(c1) f(c ) definidos f(c2) 3 f(c4) f(ci) x0 ,x1 , x1 ,x2 ,…, xi-1,xi ,…, xn-1 ,xn f(cn) Δx1 Δx2 Δxi=xi-xi-1 Δxn x1 x2 x3 xi xn • y cuyas alturas están dadas por el valor de f(x) en los puntos ci del subintervalo considerado. El área de cada rectángulo Ri es : A(Ri)= f(ci) . Δxi
  8. La suma de las medidas de áreas de los n rectángulos nos da una aproximación del área de la región R: A( R) f(c1) .Δx1 + f(c2) .Δx2 + … + f(ci) .Δxi + … + f(cn) . Δxn La cuál podemos expresar: n A f (c i ) x i i 1 SUMA DE RIEMMAN
  9. Para mejorar esta aproximación de la medida del área de la región, A(R), aumentamos la cantidad de rectángulos: Si repetimos este procedimiento (n ), en cada paso tendremos una mejor aproximación a la medida del área A(R) y así se llegara hasta un valor límite que no es otra cosa que el ÁREA DE LA REGIÓN R. Simbólicamente n A( R) lim n f (c i ) x i i 1
  10. Si este limite existe se le asigna un nombre: INTEGRAL DEFINIDA DE f en [a,b], y una notación especial: b n f ( x)dx lim f(c ). x n i 1 i i a Con lo que la expresión (1) queda b A f ( x).dx a
  11. Sea una función f continua y positiva en el intervalo cerrado [a,b], la medida del área de la región R del plano, acotada por la grafica de la función y = f(x), el eje x y las rectas x = a y x = b está dada por y=f(x) b A f ( x).dx a a b
  12. ÁREA ENTRE CURVAS El área de la región encerrada por las y funciones y= f(x) y y= g(x) en el intervalo y=f(x) cerrado [a,b] está dada por f(x)-g(x) b A f ( x) g ( x) .dx a y=g (x) a x b x
  13. CENTRO DE GRAVEDAD DE UNA REGIÓN PLANA Masa de la sección plana Medida del área de la región M .V M .A plana R Masa de la sección plana Densidad Momento de masa Mx M .y My M .x CENTROIDE DE LA REGIÓN PLANA x M Mx My y x y M M
  14. Masa de la región Mi . Ai . f(ci) . x i f(ci) xi n M . f(ci) . x i 1 b y=f(x) M . f ( x) dx a M a b
  15. Momento de masa 1 Mxi M i . yi M i . f(ci) 2 1 1 2 f(ci) Mxi . f (ci). xi . f(ci) . f (ci) . xi 2 2 yi xi n 1 2 Mx . f(ci) . x i b b 2 1 2 Mx . f ( x) dx My . x. f ( x) dx a a CENTROIDE DE LA REGIÓN PLANA b My 1 x x. f ( x)dx y=f(x) M Aa x b Mx 1 2 y y f ( x) dx M 2A a a b
  16. Determine, aplicando integrales, el centroide de un triángulo de base b y altura h. Verifique con geogebra. Ecuación de la recta que determina la sección plana: h y x h b integrales Medida del área de la sección plana: b. h geometría A 2 Coordenadas del centroide: b b 1 2 h 1 x x. f ( x)dx x. h x dx b Aa b.h 0 b 3 b b 2 1 2 1 h 1 y f ( x) dx . h x dx h 2A a b.h 0 b 3
  17. TEOREMA DE VARIGNÓN El momento estático de la resultante de dos o mas fuerzas concurrentes respecto a un punto contenido en el plano de las mismas, es igual a la suma algebraica de los momentos estáticos de las fuerzas componentes con respecto al mismo punto. R. x F1.x1 F2.x2 Si consideramos que F = A ya que la densidad es constante y trabajamos con secciones planas de área A podremos x R=F1+ F2 emplear la expresión de Varignón para encontrar el CENTRO x1 F 1 DE GRAVEDAD de figuras planas: x2 F2 n n A .x A .y 1 i i 1 i i xg n yg n A A 1 i 1 i
  18. TEOREMA DE STEINER El momento de inercia de un sólido rígido x respecto a cualquier eje paralelo a un eje x d que pasa por el centro de masa, es igual al momento de inercia con respecto al eje que pasa por el centro de masa más el producto de la masa por el cuadrado de Ix x Ig m.d2 la distancia entre los dos ejes: En el caso de secciones rectangulares: x Ix x Ig A.d2 d h x b.h3 b Ix x b.h.d2 12
  19. Al momento de inercia es un concepto de gran importancia en toda consideración analítica-estructural. Es un valor dependiente de su sección en función de su posición, tamaño y forma de la misma y determina su capacidad de resistencia a la deformación elástica. Si consideramos dos secciones de igual área pero apoyadas de distinta forma: 40 20 10 20 La sección colocada de canto será capaz de soportar mayor carga porque su forma es mas apta para el trabajo de flexión.
  20. INTEGRAL DEFINIDA Sea una función f definida en el intervalo y cerrado [a,b], la INTEGRAL DEFINIDA de f b en [a, b] simbolizada por f ( x)dx y=f(x) a está dada por: 0 a b x b n f ( x)dx lim f(c ). x n i 1 i i a Si el límite existe
  21. FUNDAMENTAL DEL CÁLCULO SEGUNDO TEOREMA Si f es una función continua en el intervalo [a,b] y F(x) es una primitiva particular de f(x) en [a , b] entonces b f(x)dx F(b) F(a) a
  22. SUMA DE RIEMMAN n .......... xi . i 1
Anúncio