Docsity
Docsity

Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity


Consigue puntos base para descargar
Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium


Orientación Universidad
Orientación Universidad


Aproximación Integral: Método Simpson y Método Trapecio, Diapositivas de Historia

Este documento contiene cinco casos de estudiantes que presentan el cálculo de integrales aproximadas mediante el método de Simpson y el método del trapecio. Los integrales se refieren a la función error de la distribución de error con Simpson para n = 10, la longitud de la elipse, la longitud de arco de una curva, y el cálculo de la sección transversal de tejas. El documento también incluye la explicación de las variables atmosféricas básicas relevantes en el estudio ambiental, como la humedad, temperatura, presión y exposición radiante.

Tipo: Diapositivas

2020/2021

Subido el 20/04/2021

david-mateus-5
david-mateus-5 🇨🇴

2 documentos

1 / 11

Toggle sidebar

Esta página no es visible en la vista previa

¡No te pierdas las partes importantes!

bg1
Cambio climático SEMANA 3
Semana 3 Actividades a evaluar: Participación individual en el foro y comentarios a las
participaciones de los compañeros.
Estudiante 1: Función error: Con Simpson 1/3 y n = 10, aproximar erf(1)
erf
(
x
)
=
0
1
et2dt
a=0
b=1
Como n=10 la partición que se genera es:
p={0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5,0.6, 0.7, 0.8, 0.9,1 }
Los puntos medios de cada subintervalo son:
p={0.05, 0.15, 0.25, 0.35, 0.45,0.55, 0.65, 0.75, 0.85, 0.95 }
0
1
et2dt
¿
(
10
)
[
f
(
0
)
+4
[
f
(
0.05
)
+f
(
0.15
)
+f
(
0.25
)
+f
(
0.35
)
+f
(
0.45
)
+f
(
0.55
)
+f
(
0.65
)
+f
(
0.75
)
+f
(
0.85
)
+f
(
0.95
)
]
+2
[
f
(
0.1
)
+f
(
0.2
)
+f
(
0.3
)
+f
(
0.4
)
+f
(
0.5
)
+f
(
0.6
)
+f
(
0.7
)
+f
(
0.8
)
+f
(
0.9
)
]
+f
(
1
)
6
(
10
)
]
¿1
60 ¿
¿1
60 ¿
Estudiante 2: Integrales elípticas: La longitud de la elipse:
Resulta ser:
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa

Vista previa parcial del texto

¡Descarga Aproximación Integral: Método Simpson y Método Trapecio y más Diapositivas en PDF de Historia solo en Docsity!

Cambio climático SEMANA 3 Semana 3 Actividades a evaluar: Participación individual en el foro y comentarios a las participaciones de los compañeros. Estudiante 1: Función error: Con Simpson 1/3 y n = 10, aproximar erf(1)

erf ( x )=∫

0 1 et^2 dt a = 0 b = 1 Como n=10 la partición que se genera es: p ={0, 0.1,0.2, 0.3, 0.4, 0.5,0.6, 0.7, 0.8,0.9, 1 } Los puntos medios de cada subintervalo son: p ={0.05, 0.15,0.25, 0.35, 0.45,0.55, 0.65, 0.75,0.85, 0.95 }

0 1 et^2 dt ¿ ( 1 − 0 )∗ [

f ( 0 ) + 4 [ f ( 0.05) + f ( 0.15 )+ f ( 0.25) + f ( 0.35)+ f ( 0.45) + f ( 0.55) + f ( 0.65) + f ( 0.75) + f ( 0.85 )+ f ( 0.95) ] + 2 [ f

Estudiante 2: Integrales elípticas: La longitud de la elipse: x 2 a

2 +^

y 2 b

2 =^1

Resulta ser:

L = 4 a ∫

0 π / 2 √^1 − e 2 co s 2 t dt Donde e = √ a 2 − b 2 a es la excentricidad de la elipse .Use regla del trapecio con n = 10 para aproximar la longitus de la elip a = 0 b = π / 2 Como n=10 la partición que se genera es:

p ={0,

π 20

π 10

3 π 20

π 5

π 4

3 π 10

7 π 20

2 π 5

9 π 20

π

4 a ∫

0 π / 2 √^1 − e 2 co s 2 t dt =¿ ¿

π 2

[

√^3

[√

2 co s 2

π

2 co s 2

π

2 co s 2

3 π

2 co s 2

π

π 2

[

√^3

+ 2 [ 8,4091] + 1

]

Estudiante 3: Longitud de arco: La longitud de un arco de la curva y = sin x esta dada por:

L =∫

0 π √^1 + co^ s 2 x dx Aproxime L con la regla de Simpson 1/3 y n = 8. a = 0 b = π Como n=10 la partición que se genera es:

p ={0,

π 8

π 4

3 π 8

π 2

5 π 8

3 π 4

7 π 8

0 2 e 2 x sin ( 3 x ) dx =¿ p ={0, 0.25,0.5,0 .75,1,1 .25,1.5,1 .75,2}

0 2 e 2 x sin ( 3 x ) dx =

∗[ f ( 0 )+ (^2) [ f ( 0.25) + f ( 0.5 )+ f ( 0.75) + f ( 1 ) + f (1.25 )+ f ( 1.5) + f ( 1.75 ) (^) ]+ f ( 2 ) (^) ]

0 2 e 2 x sin ( 3 x ) dx =

∗[ 0 + 2 [ 0.0215+0.0711+ 0.1759+0.3867+0.7967+1.5758+3.030 ]+5.7070 ]=2.

SEMANA 4

Actividades a evaluar: Participación individual en el foro y comentarios a las participaciones de los compañeros. Nota: En la revisión y comentarios a las participaciones de los compañeros, identifique aspectos similares, diferentes o que complementen su aporte al foro. En esta etapa se contextualiza el propósito del trabajo dentro del marco del cambio climático y para esto se debe tener conocimiento básico de las variables atmosféricas básicas que son pertinentes en el estudio ambiental y sobre todo las que mide EMA. Por lo tanto, consulte acerca de: a. El significado con sus unidades de medida respectivas de las variables: Humedad: es un factor climatológico que se define como vapor de agua contenido en la atmósfera. Como es sabido, las dos terceras partes de la tierra, se encuentran cubiertas por agua (océanos, ríos, lagos) de las cuales proviene el vapor de agua. Este vapor de agua permite la formación de las nubes, las cuales a su vez colaboran con la humedad del ambiente, cuando al condensarse se precipitan a la tierra en forma de lluvia o nieve. La humedad se encuentra clasificada en: Humedad Relativa: es la relación que existe entre la cantidad de vapor existente en el aire y la que debería tener para saturarse a igual temperatura. Esto quiere decir que cuando se habla de una humedad relativa del 50%, quiere decir que de la totalidad de vapor de agua que puede abarcar el aire a esa temperatura, solo tiene el 50%.

En este caso, para poder medir este tipo de humedad, la meteorología utiliza un instrumento llamado Higrómetro, éste registra tanto la humedad relativa como la temperatura. Humedad Específica: tiene que ver con la cantidad de humedad en peso, que se necesita para saturar un kilo de aire seco. Humedad absoluta: no suele medirse con frecuencia, y tiene que ver con el peso del vapor de agua por unidad de volumen. Tanto la humedad específica, como la absoluta, suelen emplearse (además de en el plano meteorológico) para medir la madera, los granos de café, el algodón, el papel, etc. Para medir este tipo de humedades se utilizan los medidores de humedad. Referencias: Redacción. (Última edición:2 de febrero del 2021). Definición de Humedad. Recuperado de: https://conceptodefinicion.de/humedad/. Consultado el 11 de abril del 2021 Temperatura: nos permite conocer el nivel de energía térmica con que cuenta un cuerpo. Las partículas que poseen los cuerpos se mueven a una determinada velocidad, por lo que cada una cuenta con una determinada energía cinética. El valor medio de dicha energía cinética está directamente relacionado con la temperatura del cuerpo. Así, a mayor energía cinética media de las partículas, mayor temperatura y a menor energía cinética media, menor temperatura. La temperatura es una magnitud escalar que mide la cantidad de energía térmica que tiene un cuerpo. En el caso de los gases su valor es proporcional a la energía cinética media de las moléculas, según la expresión: T=k⋅ Donde: •Temperatura T: Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Kelvin ( K ) •Constante universal k: Se trata de una constante igual para todos los gases. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Kelvin partido Julio ( K/J ) •Energía cinética promedio de las moléculas del gas : Se trata del valor medio de energía cinética de las moléculas del gas. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Julio ( J ) Referencias: Concepto de temperatura. (s. f.). FisicaLab. Recuperado 11 de abril de 2021, de https://www.fisicalab.com/apartado/temperatura

monitoreo de calidad del aire de Bogotá (RMCAB), a las cuales se asocian los valores meteorológicos de precipitación acumulada. Referencias: Infraestructura de Datos Espaciales de Bogotá. (2019, 27 diciembre). Ideca. https://www.ideca.gov.co/recursos/mapas/precipitacion-anual-acumulada#:%7E:text=La %20precipitacion%20es%20cualquier%20forma,las%20part%C3%ADculas%20o%20el%20di %C3%A1metro. exposición radiante: es Ia energía radiante incidente sobre una superficie dividida por el área de la superficie. Se mide en J/mz. Se usa para integrar en el tiempo el efecto de una exposición a radiación continua, o para exposiciones a fuentes intermitentes. Las cantidades de radiación son expresadas generalmente en términos de exposición radiante o irradiancia, siendo esta última una medida del flujo de energía (flujo radiante) recibida por unidad de área en forma instantánea, como se mencionó anteriormente, mientras que la exposición radiante es la medida de la radiación solar, en la cual la irradiancia es integrada en el tiempo como y cuya unidad es el kWh/m^2 por día (si es integrada en el día) ó MJ/m^2 por día. Referencias: A., & A. (2016, 8 febrero). DEFINICIONES Y UNIDADES DE MEDIDA – SatirNet Safety. SatirNet Safety. https://www.satirnet.com/satirnet/2016/02/08/definiciones-unidades-de-medida/ b. Efectos de la radiación solar en la piel de los seres humanos y niveles de protección. Las quemaduras solares son los efectos agudos más conocidos de la exposición excesiva a la radiación UV; a largo plazo, este daño acumulativo produce cambios a nivel celular en cada una de las diferentes capas de la piel, del tejido fibroso y de los vasos sanguíneos, que se puede traducir más tarde en el envejecimiento prematuro de la piel o en el peor de los casos en un cáncer, que se manifiesta con tumores, manchas, úlceras, lunares o masas. La radiación UV puede producir también reacciones oculares de tipo inflamatorio, como la queratitis actínica. Los efectos biológicos por la sobre exposición a la radiación UV, están asociados a graves daños en los sistemas vegetales por la alteración de las funciones clorofílicas y por ende disminución de las cosechas y el fitoplancton marino. Categoría de exposición y medidas de protección recomendadas de acuerdo al IUV

Elaborado a partir de las siguientes fuentes: Índice UV solar, Guía práctica. OMS, OMM, PNUMA y el ICNIRP. 2003 y tutiempo.net para el FPS. Referencias: IDEAM. (s. f.). GENERALIDADES DE LA RADIACION ULTRAVIOLETA - IDEAM. Recuperado 11 de abril de 2021, de http://www.ideam.gov.co/web/tiempo-y-clima/generalidades-de-la-radiacion- ultravioleta#:%7E:text=Las%20quemaduras%20solares%20son%20los,m%C3%A1s%20tarde%20en %20el%20envejecimiento

SEMANA 5

Actividad a evaluar: Trabajo grupal para consolidar en la semana 5 en el foro. Nota: No subir archivos ni relacionar enlaces, todo el trabajo de esta semana debe quedar en el foro. La estación de monitoreo ambiental (EMA) cuenta con un pirómetro que permite medir la radiación solar, es decir la energía emitida por el sol, que incide sobre la superficie del Campus Principal en Bogota. A continuación, se encuentra el registro de dicha magnitud durante el 19 de febrero de 2020. El tiempo de exposición que una persona puede permanecer sin sufrir daños en su piel esta directamente relacionado con la magnitud conocida como exposición radiante He, medida en W· min/m2, que indica cuanta energía incidió sobre la superficie de un sistema en cierto intervalo de tiempo y que se calcula con:

He =∫

ti tf Ee ( τ )

0 50 100 150 200 250 300

154.47 152.26 154.03^ 162.

Nivel de Radiacion

b. Calcular el área bajo la curva usando el método de trapecios. ¿ h 2

∗( f ( 12 : 30 ) + 2 [ f ( 12 : 31 ) + f ( 12 : 32 )+ f ( 12 : 33 ) … .. f ( 12 : 34 ) ] + f ( 12 : 45 ) )

Donde h= h = ∆ τ n

∆ τ numero trapecios ( 15 )

15 min 15

se reemplaza los valores en la integral ¿

c. Usando integración numérica [3] y el teorema del valor medio para integrales, calcule en el intervalo de tiempo de la tabla el valor de la radiación media

t =

a b f ( t ) dt ba Donde a= b= La formula general me quedaría

a b f ( t ) dt = h 2

( f ( a ) + 2 f ( b )+ 2 f ( c )+ 2 f ( d ) …. f ( n ) )

Donde h = ∆ t n

seran tiempo trasncurrido = 15 elnumero de particiones = 15

ahora reemplazamos en la formula

0 15 f ( t ) dt =

t =