El documento presenta una introducción a la resolución de ecuaciones diferenciales de primer orden, segundo orden y de orden superior. Explica métodos como separables, coeficientes indeterminados y variación de parámetros para resolver diferentes tipos de ecuaciones diferenciales. También aborda la resolución de ecuaciones diferenciales alrededor de puntos ordinarios usando series de Taylor.
El documento presenta ejercicios resueltos de cálculo en varias variables. En la primera sección, se analiza una función de dos variables y se determinan su dominio y curvas de nivel. En la segunda sección, se estudia la continuidad de otra función de dos variables en el origen. En la tercera sección, se calculan las derivadas parciales de una función.
El documento define el producto interno como una aplicación bilineal que asigna a cada par de vectores de un espacio vectorial un escalar. Describe productos internos usuales como el producto punto en Rn y Pn(x). También cubre vectores ortogonales, cuyo producto interno es cero, y la proyección ortogonal de un vector sobre otro.
El documento explica la diferencia entre potencial eléctrico y diferencia de potencial. La diferencia de potencial se define como la energía por unidad de carga y se mide en voltios. También discute conceptos como el potencial debido a cargas puntuales, superficies equipotenciales, campo eléctrico y energía potencial entre cargas. Finalmente, presenta algunos problemas de cálculo relacionados con estas ideas.
Clasificación de las ecuaciones diferencialesjesusamigable
Este documento clasifica las ecuaciones diferenciales en tres categorías: por tipo, por orden y por linealidad. Por tipo, divide las ecuaciones en ordinarias y parciales. Por orden, define el orden como la derivada más alta en la ecuación. Por linealidad, explica que una ecuación lineal es aquella donde la variable dependiente y sus derivadas aparecen solo al primer grado y los coeficientes dependen solo de la variable independiente.
Este documento explica cómo resolver ecuaciones diferenciales de Bernoulli. Primero, la ecuación debe ponerse en forma ordinaria con un número real n distinto de cero. Luego, se sacan los valores p, q y w y se expresa en términos de la diferencial. Finalmente, se determina el factor integrante y se evalúa la ecuación aplicando la fórmula adecuada para resolverla.
Ecuaciones reducibles a variables separablesArkantos Flynn
Este documento presenta cómo reducir ecuaciones diferenciales a variables separables mediante sustituciones. Explica que si una ecuación diferencial tiene la forma dy/dx = f(x,y), entonces puede reducirse a variables separables haciendo la sustitución z = ax + by + c. Proporciona demostraciones y ejemplos para ilustrar el proceso de reducción y resolución de este tipo de ecuaciones diferenciales.
El documento presenta una introducción a la resolución de ecuaciones diferenciales de primer orden, segundo orden y de orden superior. Explica métodos como separables, coeficientes indeterminados y variación de parámetros para resolver diferentes tipos de ecuaciones diferenciales. También aborda la resolución de ecuaciones diferenciales alrededor de puntos ordinarios usando series de Taylor.
El documento presenta ejercicios resueltos de cálculo en varias variables. En la primera sección, se analiza una función de dos variables y se determinan su dominio y curvas de nivel. En la segunda sección, se estudia la continuidad de otra función de dos variables en el origen. En la tercera sección, se calculan las derivadas parciales de una función.
El documento define el producto interno como una aplicación bilineal que asigna a cada par de vectores de un espacio vectorial un escalar. Describe productos internos usuales como el producto punto en Rn y Pn(x). También cubre vectores ortogonales, cuyo producto interno es cero, y la proyección ortogonal de un vector sobre otro.
El documento explica la diferencia entre potencial eléctrico y diferencia de potencial. La diferencia de potencial se define como la energía por unidad de carga y se mide en voltios. También discute conceptos como el potencial debido a cargas puntuales, superficies equipotenciales, campo eléctrico y energía potencial entre cargas. Finalmente, presenta algunos problemas de cálculo relacionados con estas ideas.
Clasificación de las ecuaciones diferencialesjesusamigable
Este documento clasifica las ecuaciones diferenciales en tres categorías: por tipo, por orden y por linealidad. Por tipo, divide las ecuaciones en ordinarias y parciales. Por orden, define el orden como la derivada más alta en la ecuación. Por linealidad, explica que una ecuación lineal es aquella donde la variable dependiente y sus derivadas aparecen solo al primer grado y los coeficientes dependen solo de la variable independiente.
Este documento explica cómo resolver ecuaciones diferenciales de Bernoulli. Primero, la ecuación debe ponerse en forma ordinaria con un número real n distinto de cero. Luego, se sacan los valores p, q y w y se expresa en términos de la diferencial. Finalmente, se determina el factor integrante y se evalúa la ecuación aplicando la fórmula adecuada para resolverla.
Ecuaciones reducibles a variables separablesArkantos Flynn
Este documento presenta cómo reducir ecuaciones diferenciales a variables separables mediante sustituciones. Explica que si una ecuación diferencial tiene la forma dy/dx = f(x,y), entonces puede reducirse a variables separables haciendo la sustitución z = ax + by + c. Proporciona demostraciones y ejemplos para ilustrar el proceso de reducción y resolución de este tipo de ecuaciones diferenciales.
El documento describe los operadores anuladores y su relación con las funciones diferenciables. Explica que un operador anula una función si al aplicarlo a la función da como resultado cero. Por ejemplo, el operador diferencial D anula a funciones constantes y x. También cubre la factorización de operadores diferenciales lineales y cómo determinar el operador que anula funciones específicas como una suma de funciones exponenciales y trigonométricas.
Ecuaciones diferenciales de coeficientes por operador anularsheep242
Este documento explica cómo encontrar la solución general de una ecuación diferencial no homogénea de n-ésimo orden mediante el método del operador anulador. Primero se encuentra la función complementaria resolviendo la ecuación homogénea asociada. Luego se aplica un operador diferencial que anula la función no homogénea para obtener una ecuación diferencial homogénea de orden superior cuya solución proporciona la forma de la solución particular.
Este documento describe el método de reducción de orden para encontrar la solución general de una ecuación diferencial lineal homogénea de segundo orden. El método involucra sustituir una segunda solución y2 en términos de una solución conocida y1, reduciendo así la ecuación a una de primer orden. Se presenta la fórmula para hallar y2 y se resuelven ejemplos para ilustrar el método.
Solucionario ecuaciones diferenciales dennis zill[7a edicion]Laura Cortes
Este documento describe los detalles de un proyecto de construcción de una carretera. Explica que la carretera tendrá 6 carriles y medirá 50 kilómetros de largo. También incluirá 3 intercambiadores y se espera que reduzca el tiempo de viaje entre las dos ciudades en una hora. El costo total del proyecto se estima en $200 millones.
El documento describe las estructuras en C, incluyendo su definición, características y uso. Una estructura agrupa múltiples variables de tipos diferentes bajo un nombre común. Las estructuras se definen usando la palabra clave struct y pueden contener cualquier número de miembros de diferentes tipos de datos. Las estructuras permiten manipular conjuntos relacionados de datos como una sola unidad.
Este documento describe la propiedad de linealidad en circuitos eléctricos. Explica que la linealidad es una combinación de las propiedades de homogeneidad y aditividad. También define circuitos lineales como aquellos cuya salida se relaciona linealmente con la entrada y contienen solo elementos lineales. Finalmente, introduce el principio de superposición como una forma de determinar variables en circuitos con múltiples fuentes independientes considerando la contribución de cada fuente por separado y sumándolas.
Ecuaciones diferenciales lineales de primer orden y aplicaciones(tema 1)Yerikson Huz
Este documento introduce conceptos básicos sobre ecuaciones diferenciales ordinarias de primer orden y sus aplicaciones. Explica que una ecuación diferencial contiene derivadas de funciones incógnitas, y el objetivo es encontrar las funciones que satisfacen la ecuación. También define términos como orden, grado, variable dependiente e independiente, y distingue entre ecuaciones diferenciales lineales y no lineales.
Este documento explica las ecuaciones diferenciales exactas, que son ecuaciones de la forma M(x,y)dx + N(x,y)dy = 0 que cumplen que ∂M/∂y = ∂N/∂x. Se busca una función F tal que ∂F/∂x = M y ∂F/∂y = N, y la solución de la ecuación diferencial es F(x,y) = C. También cubre factores integrantes que pueden hacer que una ecuación no exacta sea exacta, con ejemplos.
Este documento presenta ejercicios resueltos relacionados con funciones vectoriales y curvas en el espacio. El primer ejercicio analiza si se intersectan dos curvas definidas por vectores posición y en qué puntos ocurre. El segundo ejercicio describe gráficamente una curva y prueba que su vector tangente es unitario cuando se usa la longitud de arco como parámetro. El tercer ejercicio calcula la velocidad de una partícula y determina el tiempo para recorrer una distancia dada.
El documento describe las definiciones matemáticas y propiedades de varias funciones unitarias comúnmente utilizadas en procesamiento de señales e ingeniería, incluyendo la función escalón unitario, función signo unitario, función rectangular unitario, función rampa unitario, función triángulo unitario, función seno cardinal unitario, función gaussiana unitario, función delta de Dirac unitario y función peinilla de Dirac unitario.
Este documento presenta varios temas relacionados con la resolución de ecuaciones diferenciales de primer y segundo orden. Explica métodos como el de los coeficientes indeterminados y la variación de parámetros para resolver ecuaciones homogéneas y no homogéneas. También cubre temas como ecuaciones diferenciales separables, lineales y alrededor de puntos ordinarios.
(1) La ecuación de Cauchy-Euler permite escribir ecuaciones diferenciales lineales de coeficientes variables como ecuaciones con coeficientes constantes mediante un cambio de variable. (2) El método general para resolverla implica probar soluciones de la forma xm y determinar los valores de m. (3) Esto conduce a una ecuación auxiliar cuya resolución proporciona los posibles valores de m y las soluciones asociadas.
Este documento contiene varios ejercicios resueltos sobre interpolación polinomial y cálculo numérico. En el primer ejercicio se obtiene el polinomio interpolador de Lagrange para una función dada en cuatro puntos. En el segundo ejercicio se determina el polinomio interpolador de Lagrange para la función logaritmo en cinco puntos y se acota el error. En el tercer ejercicio se comprueba que los polinomios interpoladores de Lagrange y Newton son idénticos para una función dada en tres puntos.
Este documento presenta definiciones y ejemplos sobre vectores tangente, normal y binormal para curvas en el espacio. Explica que el vector tangente apunta en la dirección de la tangente a la curva, el vector normal apunta en la dirección de la normal principal y el vector binormal es perpendicular al plano formado por los otros dos vectores. Incluye ejemplos para calcular estos vectores para curvas dadas por funciones parametrizadas.
Este documento describe el método para resolver ecuaciones diferenciales de variables separables. Estas ecuaciones pueden factorizarse en la forma y'=f(x)g(y). El método implica: 1) factorizar la ecuación, 2) separar las variables, 3) integrar ambos lados para obtener la solución general. También presenta ejemplos de aplicación del método a ecuaciones específicas.
Una ecuación diferencial relaciona una función desconocida y sus derivadas con una o más variables independientes. Existen ecuaciones diferenciales ordinarias y parciales. El orden de una ecuación diferencial es el exponente de la derivada de mayor orden, mientras que el grado se refiere al exponente de la función o derivada. Las ecuaciones diferenciales se pueden clasificar por su orden, grado y si son lineales o no.
El wronskiano es un determinante utilizado para determinar si un conjunto de funciones es linealmente independiente en un intervalo dado. Se construye colocando las funciones y sus derivadas sucesivas en las filas de una matriz. Si el wronskiano es distinto de cero en algún punto del intervalo, las funciones son linealmente independientes en ese intervalo, mientras que si es cero uniformemente, podrían ser dependientes o no. El wronskiano es útil para verificar la independencia de soluciones de ecuaciones diferenciales.
El método de bisección se utiliza para resolver una ecuación mediante la iteración de bisección del intervalo en el que cambia de signo la función. El documento describe el proceso de aplicar el método de bisección para encontrar la raíz de la función f(x) = e-x en el intervalo [0,1] con una precisión de 0.001.
Este documento resume dos métodos para determinar si una ecuación diferencial es homogénea y de qué grado es: el método de inspección y el método de suma de exponentes. También explica cómo resolver ecuaciones diferenciales homogéneas mediante el uso de variables auxiliares y la integración.
El alambre CD es de acero con E=200GPa y tiene un diámetro de 3mm el cual sostiene a la barra AB. Que muestra una separación en el extremo B como se muestra en la figura. Cuando se le coloca el bloque, el punto B se deflecta hasta llegar al punto E, suponiendo que el cable puede soportar hasta 2kN, encuentre:
a. La Masa del bloque para provocar un contacto entre B y E si x=0,08m.
b. La deflexión del punto C y B.
c. Hallar el diámetro del pasador A, si esta hecho de un acero para el cual el corte ultimo es de 200MPa y un factor de seguridad de 2.
El documento describe los operadores anuladores y su relación con las funciones diferenciables. Explica que un operador anula una función si al aplicarlo a la función da como resultado cero. Por ejemplo, el operador diferencial D anula a funciones constantes y x. También cubre la factorización de operadores diferenciales lineales y cómo determinar el operador que anula funciones específicas como una suma de funciones exponenciales y trigonométricas.
Ecuaciones diferenciales de coeficientes por operador anularsheep242
Este documento explica cómo encontrar la solución general de una ecuación diferencial no homogénea de n-ésimo orden mediante el método del operador anulador. Primero se encuentra la función complementaria resolviendo la ecuación homogénea asociada. Luego se aplica un operador diferencial que anula la función no homogénea para obtener una ecuación diferencial homogénea de orden superior cuya solución proporciona la forma de la solución particular.
Este documento describe el método de reducción de orden para encontrar la solución general de una ecuación diferencial lineal homogénea de segundo orden. El método involucra sustituir una segunda solución y2 en términos de una solución conocida y1, reduciendo así la ecuación a una de primer orden. Se presenta la fórmula para hallar y2 y se resuelven ejemplos para ilustrar el método.
Solucionario ecuaciones diferenciales dennis zill[7a edicion]Laura Cortes
Este documento describe los detalles de un proyecto de construcción de una carretera. Explica que la carretera tendrá 6 carriles y medirá 50 kilómetros de largo. También incluirá 3 intercambiadores y se espera que reduzca el tiempo de viaje entre las dos ciudades en una hora. El costo total del proyecto se estima en $200 millones.
El documento describe las estructuras en C, incluyendo su definición, características y uso. Una estructura agrupa múltiples variables de tipos diferentes bajo un nombre común. Las estructuras se definen usando la palabra clave struct y pueden contener cualquier número de miembros de diferentes tipos de datos. Las estructuras permiten manipular conjuntos relacionados de datos como una sola unidad.
Este documento describe la propiedad de linealidad en circuitos eléctricos. Explica que la linealidad es una combinación de las propiedades de homogeneidad y aditividad. También define circuitos lineales como aquellos cuya salida se relaciona linealmente con la entrada y contienen solo elementos lineales. Finalmente, introduce el principio de superposición como una forma de determinar variables en circuitos con múltiples fuentes independientes considerando la contribución de cada fuente por separado y sumándolas.
Ecuaciones diferenciales lineales de primer orden y aplicaciones(tema 1)Yerikson Huz
Este documento introduce conceptos básicos sobre ecuaciones diferenciales ordinarias de primer orden y sus aplicaciones. Explica que una ecuación diferencial contiene derivadas de funciones incógnitas, y el objetivo es encontrar las funciones que satisfacen la ecuación. También define términos como orden, grado, variable dependiente e independiente, y distingue entre ecuaciones diferenciales lineales y no lineales.
Este documento explica las ecuaciones diferenciales exactas, que son ecuaciones de la forma M(x,y)dx + N(x,y)dy = 0 que cumplen que ∂M/∂y = ∂N/∂x. Se busca una función F tal que ∂F/∂x = M y ∂F/∂y = N, y la solución de la ecuación diferencial es F(x,y) = C. También cubre factores integrantes que pueden hacer que una ecuación no exacta sea exacta, con ejemplos.
Este documento presenta ejercicios resueltos relacionados con funciones vectoriales y curvas en el espacio. El primer ejercicio analiza si se intersectan dos curvas definidas por vectores posición y en qué puntos ocurre. El segundo ejercicio describe gráficamente una curva y prueba que su vector tangente es unitario cuando se usa la longitud de arco como parámetro. El tercer ejercicio calcula la velocidad de una partícula y determina el tiempo para recorrer una distancia dada.
El documento describe las definiciones matemáticas y propiedades de varias funciones unitarias comúnmente utilizadas en procesamiento de señales e ingeniería, incluyendo la función escalón unitario, función signo unitario, función rectangular unitario, función rampa unitario, función triángulo unitario, función seno cardinal unitario, función gaussiana unitario, función delta de Dirac unitario y función peinilla de Dirac unitario.
Este documento presenta varios temas relacionados con la resolución de ecuaciones diferenciales de primer y segundo orden. Explica métodos como el de los coeficientes indeterminados y la variación de parámetros para resolver ecuaciones homogéneas y no homogéneas. También cubre temas como ecuaciones diferenciales separables, lineales y alrededor de puntos ordinarios.
(1) La ecuación de Cauchy-Euler permite escribir ecuaciones diferenciales lineales de coeficientes variables como ecuaciones con coeficientes constantes mediante un cambio de variable. (2) El método general para resolverla implica probar soluciones de la forma xm y determinar los valores de m. (3) Esto conduce a una ecuación auxiliar cuya resolución proporciona los posibles valores de m y las soluciones asociadas.
Este documento contiene varios ejercicios resueltos sobre interpolación polinomial y cálculo numérico. En el primer ejercicio se obtiene el polinomio interpolador de Lagrange para una función dada en cuatro puntos. En el segundo ejercicio se determina el polinomio interpolador de Lagrange para la función logaritmo en cinco puntos y se acota el error. En el tercer ejercicio se comprueba que los polinomios interpoladores de Lagrange y Newton son idénticos para una función dada en tres puntos.
Este documento presenta definiciones y ejemplos sobre vectores tangente, normal y binormal para curvas en el espacio. Explica que el vector tangente apunta en la dirección de la tangente a la curva, el vector normal apunta en la dirección de la normal principal y el vector binormal es perpendicular al plano formado por los otros dos vectores. Incluye ejemplos para calcular estos vectores para curvas dadas por funciones parametrizadas.
Este documento describe el método para resolver ecuaciones diferenciales de variables separables. Estas ecuaciones pueden factorizarse en la forma y'=f(x)g(y). El método implica: 1) factorizar la ecuación, 2) separar las variables, 3) integrar ambos lados para obtener la solución general. También presenta ejemplos de aplicación del método a ecuaciones específicas.
Una ecuación diferencial relaciona una función desconocida y sus derivadas con una o más variables independientes. Existen ecuaciones diferenciales ordinarias y parciales. El orden de una ecuación diferencial es el exponente de la derivada de mayor orden, mientras que el grado se refiere al exponente de la función o derivada. Las ecuaciones diferenciales se pueden clasificar por su orden, grado y si son lineales o no.
El wronskiano es un determinante utilizado para determinar si un conjunto de funciones es linealmente independiente en un intervalo dado. Se construye colocando las funciones y sus derivadas sucesivas en las filas de una matriz. Si el wronskiano es distinto de cero en algún punto del intervalo, las funciones son linealmente independientes en ese intervalo, mientras que si es cero uniformemente, podrían ser dependientes o no. El wronskiano es útil para verificar la independencia de soluciones de ecuaciones diferenciales.
El método de bisección se utiliza para resolver una ecuación mediante la iteración de bisección del intervalo en el que cambia de signo la función. El documento describe el proceso de aplicar el método de bisección para encontrar la raíz de la función f(x) = e-x en el intervalo [0,1] con una precisión de 0.001.
Este documento resume dos métodos para determinar si una ecuación diferencial es homogénea y de qué grado es: el método de inspección y el método de suma de exponentes. También explica cómo resolver ecuaciones diferenciales homogéneas mediante el uso de variables auxiliares y la integración.
El alambre CD es de acero con E=200GPa y tiene un diámetro de 3mm el cual sostiene a la barra AB. Que muestra una separación en el extremo B como se muestra en la figura. Cuando se le coloca el bloque, el punto B se deflecta hasta llegar al punto E, suponiendo que el cable puede soportar hasta 2kN, encuentre:
a. La Masa del bloque para provocar un contacto entre B y E si x=0,08m.
b. La deflexión del punto C y B.
c. Hallar el diámetro del pasador A, si esta hecho de un acero para el cual el corte ultimo es de 200MPa y un factor de seguridad de 2.
Un elevador incluida su carga, tiene una masa de 500 kg, el riel y las ruedas montadas en sus costados evitan que se gire. Cuando t=2, el motor M enrolla el cable con una rapidez de 6 m⁄s, medida respecto al elevador. Si comienza a moverse desde el punto de reposo, determine la constante de aceleración del elevador y tensión en el cable. (Ignore las masas de las poleas, motor y los cables).
El sistema mostrado en la figura se encuentra a 20 °C. Si la presión atmosférica es igual a 1 atmósfera, y la presión en el fondo del tanque es 242 kPa, ¿Cuál es la gravedad específica del fluido desconocido?
A una temperatura de 17ºC, una ventana de vidrio tiene un área de 1,6m^2 ¿Cuál será su área final al aumentar su temperatura a 32ºC? (Coeficiente de dilatación lineal = 9X10^-6/ºC)
El documento presenta la solución a un problema de ingeniería mecánica que involucra el cálculo de parámetros como diámetros de ejes, ángulos de giro y potencia de un motor en un sistema de engranajes. Se calculan primero los diámetros de los ejes usando ecuaciones de esfuerzo cortante, luego los momentos polares de inercia. Con estos valores se calculan los ángulos de giro en diferentes puntos y finalmente la potencia del motor.
Si 200cm^3 de benceno llenan exactamente una tasa de aluminio, a 40ºC y el sistema se enfría a 18ºC. ¿Cuánto benceno a ésta temperatura se deberá agregar a la tasa para llenarla nuevamente sin que se derrame?
El diámetro de cada barra es 111 cm. Calcule las deformaciones axiales de todas los eslabones de este cuerpo estructural. Si se desea utilizar como material Acero, Aluminio Serie 1000 y Titanio. ¿Cuál recomendaría usted en base a los cálculos que hizo?
Un olla de aluminio de 15cm de profundidad y 20cm de diámetro a 20ºC se encuentra llena de agua. Si la temperatura del sistema sube a 98ºC, ¿Qué cantidad de agua se derramará de la olla?
Este documento describe cómo calcular el momento necesario (M) para mantener una compuerta parabólica en equilibrio. Se calcula el área sobre la compuerta, la fuerza vertical del agua (FV), el centro de presión vertical (xCP) y la fuerza horizontal (FH). Luego, usando las ecuaciones de equilibrio estático, se determina que el momento requerido (M) es de 26,304 kN-m.
Una Barra rígida AB está articulada en el apoyo A por dos alambres verticales sujetos en los puntos C y D. El alambre C tienen un diámetro de 8mm y el alambre D tiene un diámetro desconocido. Ambos están hechos de acero con módulo E=200GPa. Encuentre:
a. Las tensiones en los cables.
b. La deformación del cable C y del cable D si la deflexión del punto B es de 8mm.
c. El diámetro del cable D
d. El diámetro del pasador A si tiene un esfuerzo ultimo de 180MPa y un factor de seguridad de 2.
Un avión de 90,000 libras originalmente volaba a 400 millas por hora horizontalmente. Apagó los motores y entró en un planeo de 5 grados. Después de 120 segundos, su velocidad había disminuido a 360 millas por hora. Se calcula la fuerza promedio de resistencia del aire (arrastre) aplicando el principio de impulso y cantidad de movimiento, considerando las fuerzas que actúan sobre el avión. El cálculo resulta en un arrastre promedio de 9210,6 libras durante los 120 segundos.
PROBLEMA 1
Para resolver la ecuación diferencial de segundo orden, se halla primero la solución de la ecuación diferencial homogénea asociada que se consigue mediante un cambio de variables, dependiendo del tipo de ecuación presentada, esto es, de si es de coeficientes constantes o variables.
Con la tarea de encontrar la solución a la ecuación y^''-〖4y〗^'+4y=2e^x-1, Un estudiante propone:
Resolver la ecuación homogénea asociada, cuya solución da y_h=C_1 e^2x +C_2 xe^2x
Resolver la ecuación homogénea asociada, cuya solución da y_h=C_1 e^(-2x) +C_2 〖xe〗^(-2x)
. Hacer las sustituciones y=x^m, y^'=〖mx〗^(m-1),y''=〖m(m-1)x〗^(m-2) y resolver la ecuación homogénea asociada, cuya solución da y_h=C_1 x^2 +C_2 x^2
Hacer las sustituciones y=x^m, y^'=〖mx〗^(m-1),y''=〖m(m-1)x〗^(m-2) y resolver la ecuación homogénea asociada, cuya solución da y_h=C_1 x^(-2) +C_2 x^(-2)
Durante la primera guerra mundial, los alemanes construyeron un cañón gigante pretendiendo destruir a París a una distancia de 300km.
Las balas salían con una velocidad de 1700 m/s y una inclinación de 45º con la horizontal.
Los alemanes destruyeron a París? ¿Cuál fue su altura máxima alcanzada por las balas? ¿Cuál es su tiempo de vuelo?
El documento presenta un problema de ingeniería sobre el cálculo del caudal de agua a través de una turbina de 0,5 kW. Se dan las presiones en los puntos de entrada y salida de la turbina y se utiliza la ecuación de energía para calcular la velocidad del agua y la ecuación de continuidad. Tras resolver las ecuaciones, la solución es que el caudal de agua es de 25 L/s.
El documento describe un problema sobre resolver una ecuación diferencial de segundo orden. Un estudiante propone usar sustituciones incorrectas para resolver la ecuación homogénea asociada. La solución correcta es usar sustituciones apropiadas para ecuaciones diferenciales de segundo grado con coeficientes constantes, lo que resulta en que la respuesta correcta es la opción D.
Se lanza una pelota con una velocidad cuya componente horizontal es de 2,5 m/s y la componente vertical es de 15 m/s; calcular su velocidad, y si además se sabe que forman un ángulo de 35º, calcular X_máx, H_máx y t_v.
El transbordador espacial, lanza un satélite de 800 kg expulsándolo desde el compartimiento de carga. Al activarse el mecanismo de expulsión, éste permanece en contacto con el satélite durante 4 s y le comunica una velocidad de 0,3 m⁄s en la dirección z relativa al transbordador. La masa de ésta es de 90 Mg.
Hallar:
La velocidad (v_t ) que adquiere el vehículo en la dirección z negativa como consecuencia de la expulsión.
La media temporal F de la fuerza de expulsión.
Se va a generar potencia eléctrica a través de la instalación de un turbogenerador hidráulico, en un sitio que está 70 m por abajo de la superficie libre de un depósito grande de agua que puede suministrar ésta a razón de 1500 kg/s, de manera uniforme. Si la salida de potencia mecánica de la turbina es de 800 kW y la generación de potencia eléctrica es de 750 kW, determine la eficiencia de la turbina y la eficiencia combinada del turbogenerador de esta planta. Desprecie las pérdidas en los tubos.
Un sistema cilindro-pistón, tenemos vapor sobrecalentado a P=700 kPa y T=800°C. Si el sistema se enfría a presión constante y el 80% de la masa se transforma en condensado; ¿Cuál sería el cambio de volumen y de entalpía, si la masa de vapor es de 7 kg?
Realizar el diagrama T-v del proceso.
Vapor de Agua 90 psi y 450°F entran a una tobera aislada térmicamente con una velocidad de 200 pies⁄s; sale con una presión de 20 psi y a una velocidad de 2000 pies⁄s.
Determine la temperatura final y calidad del Vapor a la salida si éste es saturado.
Una porción del mecanismo de la barra de cambios de un vehículo de transmisión manual se muestra en la figura. Para la fuerza de 8N ejercida en la barra de cambio; determine la correspondiente fuerza P ejercida por la barra BC en la transmisión (no mostrada).
Nota: el tubo deslizante (slip tube) está perfectamente alineado con la barra BC, es decir que no existe reacción en el punto D)
En una estación de almacenamiento de productos petrolíferos, se utiliza la instalación de la figura para el llenado de los camiones de reparto de gasolina. Se pide:
Caudal cuando la altura del nivel en el depósito es de 6 m.
Como el llenado de los camiones es de esta forma, lento, se proyecta crear, con aire comprimido, una sobrepresión en el depósito. Se pide, la presión a que deberá estar el aire comprimido para duplicar el caudal en las condiciones anteriores, es decir, cuando la altura del nivel en el depósito sea de 6m.
La bomba centrífuga gira a una velocidad angular ω. Se calcula la fuerza N ejercida por uno de los álabes sobre una partícula de masa m cuando se mueve hacia afuera a lo largo del álabe desde el centro R=0 hasta un radio R. La solución muestra que la trayectoria de la partícula es una hipérbola y usa las ecuaciones de aceleración radial y angular para derivar que la fuerza N es igual a mω2R.
La placa uniforme de 15kg está soldada al árbol vertical sujeto éste por los cojinetes A y B. Calcule la intensidad de la fuerza que soporta el cojinete B durante la aplicación del par de 120Nm al árbol.
El cable CD impide el giro de la placa y del árbol y el peso del conjunto lo soporta completamente el cojinete en A
Dos planchas de madera, cada una de ½ in de espesor y 9 in de ancho, están unidas por el ensamble pegado de mortaja que se muestra en la figura. Si se sabe que la junta fallará a lo largo de su grano cuando el esfuerzo cortante promedio en el pegamento alcance 1,2 ksi, determine la magnitud P
El documento presenta la solución a un ejercicio de manometría. Se proporciona la lectura de 75mm de un manómetro de agua. Relacionando las presiones absolutas en los puntos C y D del sistema, y teniendo en cuenta las diferencias de altura y densidades del aire y el gas, se calcula que la lectura del segundo manómetro es de 139.8mm.
El documento presenta la resolución de un ejercicio de flujo de fluidos en una tubería donde se contrae el diámetro. Se aplica la ecuación de continuidad y Bernoulli para calcular las velocidades en dos puntos de la tubería y la diferencia de presión. Finalmente, se determina que la lectura del manómetro es de 3,45 m.
Una Moto de agua que va a 60km/h salta con un ángulo de 15° sobre el mar. Hallar:
a) La distancia horizontal que saltará.
b) La altura máxima que alcanzará la moto sobre el nivel del mar.
Un ingeniero mecánico resuelve un ejercicio de física sobre el movimiento parabólico de una bola que rueda desde una superficie horizontal a 20 metros de altura y cae al suelo a 15 metros horizontalmente. Calcula la velocidad inicial de la bola al abandonar la superficie como 5,65 m/s y que llega al suelo con la misma velocidad y dirección vertical hacia abajo.
En la figura a continuación, un eje lubricado de 40mm de diámetro rota dentro de una camisa de acero concéntrica de 40.2mm de diámetro y 60mm de longitud; el claro entre la camisa y el eje es de tal manera que se puede suponer un perfil de velocidades lineal para el lubricante (μ=0,2 (N∙s)⁄m^2 ).
¿Qué potencia (en hp) debe tener el sistema para que el eje pueda rotar bajo éstas condiciones?
El cerebro humano y la médula espinal están sumergidos en
el fluido cerebroespinal. El fluido normalmente es continuo
entre las cavidades craneal y espinal y ejerce una presión de 100
a 200 mm de H2O sobre la presión atmosférica prevaleciente.
En el trabajo médico, las presiones usualmente se miden en
milímetros de H2O porque los fluidos corporales, incluido el fluido cerebroespinal, por lo general tienen la misma densidad
que el agua. La presión del fluido cerebroespinal se puede
medir mediante una sonda espinal, como se ilustra en la figura
P14.19. Un tubo hueco se inserta en la columna vertebral y se
observa la altura a la que se eleva el fluido. Si el fluido se eleva
a una altura de 160 mm, su presión manométrica se escribe
como 160 mm H2O.
a) Exprese esta presión en pascales, en atmósferas y en milímetros de mercurio.
b) A veces es necesario determinar si una víctima de accidente sufrió una lesión en las vértebras que bloquee el flujo del fluido cerebroespinal en la columna. En otros casos, un médico puede sospechar que un tumor u otro crecimiento bloquea la columna vertebral e inhibe el flujo de fluido cerebroespinal. Tal condición
se puede investigar mediante la prueba de Queckenstedt. En este procedimiento, se comprimen las venas en la nuca del paciente para hacer que la presión sanguínea se eleve en el cerebro. El aumento en presión en los vasos sanguíneos se transmite al fluido cerebroespinal. ¿Cuál debe ser el efecto normal sobre la altura del fluido en la sonda espinal?
c) Suponga que comprimir las venas no tiene efecto sobre el nivel de fluido. ¿Qué puede explicar este resultado?
Se encuentran Ana María y María José montados en un sistema tipo balancín, conformado por unas sillas tipo cestillas que están sujetas por cables a una compuerta, la cual está soportando fuerzas hidrostáticas del agua de mar y de agua dulce en ambos lados de ésta.
¿Qué peso W debe sostener María José para equilibrar el sistema?
Un aceite con gravedad específica de S=0,83 fluye a través de la tubería mostrada en la figura. Si se desprecian los efectos viscosos, ¿Cuál es el caudal que circula por el tubo?
En la figura se muestra el esquema de una estructura de bombeo con su sistema de almenara para la protección contra el fenómeno de golpe de ariete. La potencia de la bomba es de 270KW y su eficiencia es de 81%. Si el caudal es de 280l/s, ¿cuál es el diámetro de la tubería de acero? No tenga en cuenta las pérdidas menores.
El documento describe un problema de ingeniería civil sobre el cálculo de la potencia requerida por una bomba en un sistema de acueducto. El sistema incluye una estación de bombeo que envía agua a través de una tubería de 370 metros hasta un tanque desarenador en la cima de una colina. Se calcula la potencia requerida de la bomba considerando el caudal de agua, las pérdidas en la tubería, y la eficiencia de la bomba. El cálculo determina que la potencia requerida es de 227.7 kW.
Un tanque elevado de 12m conecta una tubería de acero de 15cm de diámetro y 126m de longitud a una piscina. La rugosidad absoluta de la tubería es de 0.3mm y tiene un coeficiente de pérdidas de 9.6. Usando la ecuación de energía, el diagrama de Moody y iterando, se calcula que la velocidad del flujo es de 2.86 m/s y el caudal es de 0.050 m3/s.
Entra vapor a una turbina adiabática a 7 MPa, 600°C y 80 m⁄s; sale a 50 kPa, 150°C y 140 m⁄s.
Si la producción de potencia en la turbina es de 6 MW, determine:
a). Flujo másico de vapor que fluye por la turbina.
b): Eficiencia iséntrópica de la turbina.
FRASE CÉLEBRE OLÍMPICA EN ROMPECABEZAS. Por JAVIER SOLIS NOYOLAJAVIER SOLIS NOYOLA
El Mtro. JAVIER SOLIS NOYOLA, crea y diseña el ACERTIJO DE FRASE CÉLEBRE OLÍMPICA EN ROMPECABEZAS. Esta actividad de aprendizaje lúdico y motricidad fina se ha diseñado para descifrar una frase célebre olímpica mediante secciones (piezas de rompecabezas) de gráficos representativos de diversas disciplinas olímpicas. La intención de esta actividad es, promover el aprendizaje lógico y creativo, a través de procesos cognitivos, como: memoria, lenguaje, perspicacia, percepción(geométrica y conceptual), imaginación, inferencia, viso-espacialidad, toma de decisiones, etcétera. Su enfoque didáctico es por descubrimiento y transversal, ya que integra diversas áreas, entre ellas: matemáticas (geometría), arte, lenguaje (gráfico y textual), neurociencias, etc.
Leyes de los gases según Boyle-Marriote, Charles, Gay- Lussac, Ley general de...Shirley Vásquez Esparza
Las diapositivas sobre las leyes de los gases están diseñadas para ofrecer una presentación visual y didáctica de conceptos fundamentales en la física y la química. Cada diapositiva explora una ley específica como la ley de Boyle, Charles y Gay-Lussac, utilizando gráficos claros que representan las relaciones matemáticas entre presión, volumen y temperatura.
1. Problema 6
Resuelva la siguiente Ecuación diferencial:
1 0
Solución:
Sea , 1 y , , por lo que sus derivadas
parciales en y respectivamente serán:
2 1
1
Por lo cual , por lo cual hay que buscar un factor integrante que nos
ayude a resolver la ED.
Hallamos y para poder hallar el factor integrante:
2 1 1
1 2 1
1
De lo anterior podemos ver que no tenemos solo términos de o de por lo
cual vamos a reorganizar la ED:
1 1 0
Sea , 1 y , 1 , por lo que sus derivadas
parciales en y respectivamente serán:
1 2 1
Por lo cual , por lo cual hay que buscar un factor integrante que nos
ayude a resolver la ED.
Hallamos y para poder hallar el factor integrante:
1 2 1
1
1 2 1
1
2. 2 1 1
1
2 1 1
1
De lo anterior podemos ver que no tenemos solo términos de o de por lo
cual vamos a reorganizar la ED:
0
Sea , y , , por lo que sus
derivadas parciales en y respectivamente serán:
1 1
Por lo cual , por lo cual hay que buscar un factor integrante que nos
ayude a resolver la ED.
Hallamos y para poder hallar el factor integrante:
1 1 1
1
1
1 1 1
1
Por lo cual vamos a usar integrando respecto a tenemos:
1
El factor integrante es de la forma:
Multiplicando el factor integrante por toda la ED tenemos:
0
0
Por lo que los valores de , y , serán:
, y ,
3. Sus derivadas parciales son de la forma:
1 1
1 1
Por lo cual , y tenemos una ED exacta, ahora ya que
!
,
entonces integrando respecto a tenemos:
"
→ " $
Ahora derivamos la solución respecto a , e igualamos a , tenemos:
"
1 $%
,
Por lo que $%
0 y $ &, reemplazando en la solución tenemos:
& 0
Ahora le aplicamos la condición 1 0, podemos hallar C:
1 ' (
0 ' (
& 0 → &
La solución particular será de la forma:
)*) +
+*) +
*