Autor Tema: Análisis dimensional, integral definida.

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30 Mayo, 2023, 08:50 pm
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Marcos Castillo

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Hola, estimado Rincón, quiero dar encaje a una cita, o...Bueno, no sé lo que es. Surge a raíz de este párrafo en el que estoy en estos momentos, de la sexta edición del libro de texto "Cálculo", de Robert A. Adams:

"Nótese que, aunque la integral definida es un número puro, un área es una magnitud geométrica que implícitamente requiere unidades. Si las unidades del eje \( x \) y del eje \( y \) son, por ejemplo, metros, el área debe expresarse en metros cuadrados (\( m^2 \)). Si no se especifican las unidades de longitud de los ejes \( x \) e \( y \), el área se expresará en unidades al cuadrado."

El párrafo en séptima edición inglesa es igual en esencia. La duda es cómo entender la glosa, mezcla de simbología matemática y vocablos con la que ahora me encuentro, para reflejar en otros términos y de manera exhaustiva el fondo de la cita. Ahí va (en inglés):

\( \displaystyle\int_{a}^{b} y\;dx=[y\cdot x]_{x=a}^{x=b}=(b-a)\cdot y=\underbrace{\displaystyle\int_{from\;[m]}^{to\;[m]}}_{\text{limits of width}}\underbrace{\;height\;[m]}_{=y}\cdot\underbrace{change\;in\;}_{=d}\underbrace{width\;[m]}_{=x}=area\;[m^2] \)

El objetivo de la cita es hacer el camino desde la integral definida hasta creo que el análisis dimensional, pero no lo entiendo. Han intentado explicármelo, pero primero está la barrera del idioma, y después que la explicación sobrestima mis conocimientos.

En concreto preguntaba si había una forma de hacer el camino de manera enteramente algebraica, pero la respuesta lo matizaba de una forma para mí muy intrincada. Entonces, duda: primero quisiera saber de una manera hablada el trecho que se hace desde la integral definida hasta el área; y después verlo de manera simbólica y comprensible para mí, a medio camino de un libro de análisis de nivel universitario.

¡Un saludo!

30 Mayo, 2023, 10:51 pm
Respuesta #1

Luis Fuentes

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Hola

"Nótese que, aunque la integral definida es un número puro, un área es una magnitud geométrica que implícitamente requiere unidades. Si las unidades del eje \( x \) y del eje \( y \) son, por ejemplo, metros, el área debe expresarse en metros cuadrados (\( m^2 \)). Si no se especifican las unidades de longitud de los ejes \( x \) e \( y \), el área se expresará en unidades al cuadrado."

Lo único que dice ahí es que si las longitudes se miden en metros, el área se mide en metros cuadrados. El motivo es que el área de un rectángulo es base (en metros) por altura (en metros) luego el producto de ambos es en metros cuadrados.

Eso se extrapola a la integral, que lo único que hace (y eso ya lo hemos visto en el foro) es tomar límites de sumas de rectangulitos: sumar áreas en definitiva.

Yo no le buscaría tres pies al gato a todo esto.

Saludos.

02 Junio, 2023, 07:12 pm
Respuesta #2

Marcos Castillo

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Yo no le buscaría tres pies al gato a todo esto.


Cierto. Sólo el hecho de la escasa atención que ha recibido el hilo hace pensar que no debería haberle dado tantas vueltas. Pero el tránsito que realizaba de un número adimensional que creo (creo) arroja una integral definida, a una cantidad dimensionada han hecho que me intrigara el tránsito que vi en el otro foro.

¡Un saludo!

02 Junio, 2023, 08:08 pm
Respuesta #3

Luis Fuentes

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Hola

Cierto. Sólo el hecho de la escasa atención que ha recibido el hilo hace pensar que no debería haberle dado tantas vueltas. Pero el tránsito que realizaba de un número adimensional que creo (creo) arroja una integral definida, a una cantidad dimensionada han hecho que me intrigara el tránsito que vi en el otro foro.

Pero es adimensional o no, dependiendo de si estás considerando dimensiones (unidades) en el dominio y codomino de la función \( f(x) \) que integras. Si los dotas de unidades y simplemente porque la integral no es otra cosa que suma de rectangulitos, nos devuelve un número cuyas unidades son el producto de las unidades usadas en el dominio y en el codominio.

Saludos.

02 Junio, 2023, 09:35 pm
Respuesta #4

Marcos Castillo

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Pero es adimensional o no, dependiendo de si estás considerando dimensiones (unidades) en el dominio y codomino de la función \( f(x) \) que integras. Si los dotas de unidades y simplemente porque la integral no es otra cosa que suma de rectangulitos, nos devuelve un número cuyas unidades son el producto de las unidades usadas en el dominio y en el codominio.


No había leído con atención el párrafo que voy a citar otra vez:

Citar
"Nótese que, aunque la integral definida es un número puro, un área es una magnitud geométrica que implícitamente requiere unidades. Si las unidades del eje \( x \) y del eje \( y \) son, por ejemplo, metros, el área debe expresarse en metros cuadrados (\( m^2 \)). Si no se especifican las unidades de longitud de los ejes \( x \) e \( y \), el área se expresará en unidades al cuadrado."

Ni tampoco


Lo único que dice ahí es que si las longitudes se miden en metros, el área se mide en metros cuadrados. El motivo es que el área de un rectángulo es base (en metros) por altura (en metros) luego el producto de ambos es en metros cuadrados.

Eso se extrapola a la integral, que lo único que hace (y eso ya lo hemos visto en el foro) es tomar límites de sumas de rectangulitos: sumar áreas en definitiva.


el_manco, gracias. Sigo adelante. ¡Un saludo!