Este documento presenta un método para calcular la longitud de un cable parabólico con dos fuerzas en los extremos usando el método de Newton-Raphson. Se proporcionan las fórmulas y se muestra un programa y un cálculo manual. El resultado del programa es de 11.45 metros y el cálculo manual confirma este resultado. El documento concluye que aunque los resultados no fueron exactos debido a las mediciones, este método iterativo es efectivo para calcular la longitud de un cable parabólico.
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Practica 1 metodos numericos unidad 1
1. Tecnológico Nacional de México
Instituto Tecnológico de Puebla
Dr. Ing. Ricardo Victoria López
Métodos Numéricos
Horario:
Lunes y Miércoles 17:00-19:00
Viernes 17:00-18:00
Alumnos:
FRANCISCO ENRIQUEZ GUEVARA
ISMAEL MUÑI
PEDRO CORTEZ
2. INTRODUCCION.-
En esta práctica se demostrara como calcular la longitud de un cable parabólico
con dos fuerzas en los extremos usando un método de iteración llamado “Newton-
Raphson” aplicando fórmulas de estática así también, se demostró el resultado
con una forma de programación y otra forma manual.
OBJETIVO.-
Usar métodos alternos de programación para llegar a un resultado específico.
MARCO TEORICO.-
Para dar a conocer la longitud del cable debemos tener datos medibles que son la
altura en “y” en este caso es la altura de los postes, “x” la distancia entre poste y
poste y c que es la catenaria así como se muestra en el diagrama.
Usando la formula manual.-
Y la fórmula que se aplicara en el programa.
𝑠2
= 𝑦2
− 𝑐2
3. PROCEDIMIENTO.-
a) Medir con un metro la distancia total (𝑑𝑡𝑥) entre los postes y dividirla entre 2
para encontrar x, en el caso de y se necesita conocer la altura total del
poste (𝑑𝑡𝑦) para eso es necesario ver el código marcado en uno de los
postes y restarle la distancia que está dentro de la tierra, menos la distancia
de la punta más alta al inicio del cable.
h=3.02
c=7.56
x=13.82
𝒅𝒕𝒙 = 𝟐𝟕. 𝟔𝟓
y
4. b) Calcular la catenaria usando las formulas correspondientes.
En este caso:
c) Encontrar la longitud S del cable empezaremos por el método de
programación para que a continuación lo comprobemos de forma manual.
Estas imágenes muestran el programa sin modificaciones.
𝒅𝒕𝒙 = 𝟐𝟕. 𝟔𝟓𝒎
𝒙 =
( 𝟐𝟕. 𝟔𝟓)
𝟐
= 𝟏𝟑. 𝟖𝟐𝒎
𝒚 = 𝟏𝟑 − 𝟏. 𝟏𝟔 − 𝟏. 𝟐𝟔 = 𝟏𝟎. 𝟓𝟖𝒎
𝒄 = 𝟏𝟎. 𝟓𝟖 − 𝟑. 𝟎𝟐 = 𝟕. 𝟓𝟔𝒎
𝒄 = 𝒚 − 𝒉
6. Se agrega la fórmula de la catenaria:
𝑠2
= 𝑦2
− 𝑐2
7. d) Guardar el archivo en formato “html” y abrirlo en un navegador para darle
valores y calcular S
8. COMPROBACIÓN.-
Se usara la fórmula:
Para hacer la comprobación, como la tensión se calcula a la mitad el valor de S se
divide entre 2 y después sustituimos los valores correspondientemente.-
𝑠 = 7.56 𝑠𝑒𝑛 ℎ (
13.82
7.56
) = 22.91
𝑠 =
22.91
2
= 11.45
CONCLUSIONES.-
Existen diferentes métodos para calcular la longitud de un cable parabólico en este
caso un método de iteración con más efectividad y la otra forma fue usada para su
comprobación, este ejemplo por las variaciones de decimales y mediciones el
resultado no fue tan exacto pero con un equipo más civilizado de medición se
acercarían más lo valores.