6 ciclos for y simpson

7/25/2019 6 Ciclos for y Simpson

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CAPITULO VI

ESTRUCTURAS DE CONTROL

CICLOS FOR Y MTODO DE SIMPSON 1/3

6.1OBJETIVOS

a) Conocer y aprender el uso y manejo del condicional switch de MATLAB.

b) Manejar los operadores relacionales y los operadores lgicos de acuerdo a su orden de

precedencia.

c) Conocer y aprender el uso y manejo de las diferentes sentencias cclicas de MATLAB.

d) Conocer y aprender el uso de la funcin inline

e) Dar aplicacin a lo aprendido mediante la solucin de ecuaciones integrales por medio

de la regla de Simpson 1/3.

6.2 BASES TERICAS

6.2.1 IntroduccinSentencia condicional SWITCH.- El condicional SWITCH ejecuta un bloque de condiciones oselecciones varias, descritas en la parte CASE de su sintaxis. Al ejecutar la comparacin con

CASE y hallar correspondencia se ejecutarn una serie de comandos, y en caso de no haber

correspondencia, se tomarn otras alternativas descritas en el mismo condicional.

Bucles.- Los bucles, iteraciones o ciclos son otro de los mtodos utilizados para controlar elflujo de un programa. En un ciclo, la ejecucin de uno o varios comandos se repite varias veces

consecutivamente. Cada una de estas repeticiones se denomina paso o iteracin. MATLAB

permite definir dos tipos distintos de ciclos: la estructura for end, permite definir bucles

donde el nmero de iteraciones queda definido al comienzo del ciclo, y la estructura while

end, donde el nmero de iteraciones depende de que se cumpla o no una condicin

determinada.

6.2.2 La instruccin switch-caseLa instruccin switch-case se usa cuando queremos checar si una expresin es igual a algn

valor determinado. La sintaxis es:

switchexpresincasevalor 1

declaracin a1

declaracin a2

declaracin an

casevalor 2declaracin b1

declaracin b2

declaracin bn

casevalor 3declaracin c1

declaracin c2


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2

declaracin cn

otherwisedeclaracin d1

declaracin dn

end

6.2.3 La instruccinforLa instruccin for se usa para formar ciclos o lazos de instrucciones que se tienen que repetir

un nmero determinado de veces. La sintaxis es:

for variable = expresindeclaracin 1

declaracin 2declaracin n

end

6.3PRE-LABORATORIO

Escribir, comprobar y guardar cada uno de los ejemplos que se presentan a continuacin. Para

cada ejercicio escribir como comentario (%) dentro del cdigo una breve explicacin de lo que

ocurri al ejecutar el ciclo.

1. Elabore un archivo m que resuelva lo siguiente (Nombre del archivo: pre6_1_ccd)Nota: ccd, es la clave que tienes asignada en el centro de cmputo docente

2. Elabore un archivo m que resuelva lo siguiente (Nombre del archivo: pre6_2_ccd)

Efectuar la suma de los 100 primeros enteros


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3. Elabore un archivo m que resuelva lo siguiente (Nombre del archivo: pre6_3_ccd)

Calcular la suma de los nmeros enteros pares entre 0 y 100

4.-Clculo del factorial de un nmero

Elabore un archivo m que resuelva lo siguiente (Nombre del archivo: pre6_4_ccd)

El factorial de n, donde nes un entero, se define por n! =1 x 2 x 3 x 4x n

Esta operacin se puede ejecutar con un ciclo forcomo se muestra a continuacin,

Uso de ciclos for anidados

5.-Elabore un archivo m que resuelva lo siguiente (Nombre del archivo: pre6_5_ccd)


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Deseamos sumar todos los elementos aijde una matriz nx m. Esto se puede hacer realizando

la suma

6.- Elabore un archivo m que resuelva lo siguiente (Nombre del archivo: pre6_6_ccd)Realice un programa que calcule el promedio de las calificaciones de un alumno. El programa pedir el

nmero de calificaciones y la calificacin una por una.


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6.4 DESARROLLO DE LA PRCTICA

6.4.1.-APLICACIONES: SIMPSON 1/3

REGLA DE SIMPSON. Es una manera de obtener una estimacin aproximada de una integral,usando polinomios de orden superior para conectar los puntos. Por ejemplo, si hay un punto

medio extra entre f(a) y f(b), entonces los tres puntos se pueden conectar con un polinomio de

tercer orden. A las frmulas resultantes de calcular la integral bajo estos polinomios se les

llaman Reglas de Simpson.

REGLA DE SIMPSON 1/3. Esta regla proporciona una aproximacin ms precisa, ya que consisteen conectar grupos sucesivos de tres puntos sobre la curva mediante parbolas de segundo

grado, y sumar las reas bajo las parbolas para obtener el rea aproximada bajo la curva.

Simpson 1/3 se define por la ecuacin:

METODO PARA RESOLUCION DE INTEGRALES DE SIMPSON 1/3

1. Definimos "n", nmero de intervalos; los intervalos son las secciones en que se va a dividir el reatotal. Recomendado de 10 a 20 secciones, y debe ser un nmero par. El incremento h resulta dela diferencia de xf menos x1, dividida entre n.

x1: 1

xf: 5

n: 18

h=(xf-x1)/n= 0.22

2. Dada una ecuacin, tabulamos x vs. f(x).La ecuacin a trabajar ser, para este ejemplo, f(x)=5x2-x/3

3. Una vez calculado el valor del incremento h, y los valores de x y f(x), se aplica la frmula deSimpson 1/3 para obtener la integral:

TABLA DE RESULTADOS MATLAB TABLA DE RESULTADOS EXCEL


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1.-MTODO DE SIMPSON 1/3 EN EXCEL Y MATLABElabore un archivo m que resuelva lo siguiente (Nombre de los archivos: Dprac6 _1_ccd)Nota: ccd, es la clave que tienes asignada en el centro de cmputo docente

Dar solucin a la ecuacin integral dada utilizando la aplicacin Simpson 1/3. Desarrollar el

problema en Excel y luego en un archivo script en Matlab como se muestra.

Al correr el programa alimentar los valores como se indica:

Lmite inferior: 1

Lmite superior: 5

No. de intervalos: 18

Funcin a integrar: 5*x^2-x/3

2. CONDICIONAL SWITCH CASE

Elabore un archivo m que resuelva lo siguiente (Nombre de los archivos: Dprac6 _2_ccd)

Escribir un programa (en un fichero script) que convierta una cantidad de energa dada

(trabajo) en J (Joules), ft-lb (pies-libras), cal (caloras) o eV (electrovoltios) a la cantidad

equivalente en otra unidad diferente especificada por el usuario. El programa solicitar que se

introduzca la cantidad de energa y su unidad, as como las unidades en las que se desea su

conversin. La salida ser la cantidad introducida convertida a la nueva unidad de energa

elegida.

NOTA: ESTE PROGRAMA SOLO CONVIERTE 4 FORMAS DE ENERGA A JOULES, EN EL POST LABORATORIO SECOMPLETAR EL PROGRAMA PARA LAS OTRAS CONVERSIONES.

Los factores de conversin son: 1 J=0.738 ft-lb = 0.239 cal =6.24 x 1018

eV. Utilizar el programa

para convertir:

a) 170 J a ft-lb

b) 2500 cal a J.

c) 1.7 eV a cal.


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3.- INSTRUCCIN FORElabore un archivo m que resuelva lo siguiente (Nombre de los archivos: Dprac6 _3_ccd)

Calcular la suma de los primeros ntrminos de la serie numrica:

Ejecutar el archivo para n=5 y para n=50

RESULTADOS

PARA n=5 PARA n=50

CODIGO MATLAB

4. FUNCION INLINE O FUNCION EN LINEAElabore un archivo m que resuelva lo siguiente (Nombre de los archivos: Dprac6 _4_ccd)

La funcin F=inline(funcin) construye una ecuacin o funcin en lnea F(x), donde la

expresin matemtica puede contener una o ms variables dependientes, por ejemplo en

F=inline(funcin,x,y). Crear un Archivo m y resolver las siguientes funciones utilizando

funciones en lnea. Probar el archivo con x=5 y v=10

RESULTADOS


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CODIGO MATLAB


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6.5. POST-LABORATORIO

Elabore archivos m y hojas de clculo (Excel) para los siguientes problemas.

1. Elabore un archivo m que resuelva lo siguiente (Nombre de los archivos: post6 _1_ccd)

Escribir un programa (en un fichero script) que convierta una cantidad de energa dada

(trabajo) en J (Joules), ft-lb (pies-libras), cal (caloras) o eV (electrovoltios) a la cantidad

equivalente en otra unidad diferente especificada por el usuario. El programa solicitar

que se introduzca la cantidad de energa y su unidad, as como las unidades en las que

se desea su conversin. La salida ser la cantidad introducida convertida a la nueva

unidad de energa elegida.

2. Elabore un archivo m que resuelva lo siguiente (Nombre de los archivos: post6 _2_ccd)Los estadounidenses que viajan a Canad, por lo general, se confunden debido a que la

gasolina se vende en litros en Canad, al igual que los canadienses se confunden al

viajar a Estados Unidos ya que en Estados Unidos se vende en galones. Crea un

programa que les ayude a comprar la gasolina sin problemas de unidades. El programa:

Preguntar al usuario si quiere ordenar la gasolina en litros o galones.

Preguntar cuantos litros o galones desea comprar.

Calcular el costo total, suponiendo que la gasolina cuesta $2.89 por galn.

Utiliza la estructura switch/case y la estructura if.

3. Elabore un archivo m y hojas de clculo (Excel) que resuelva lo siguiente (Nombre delos archivos: post6 _3_ccd)

Una partcula de masa mse mueve a travs de un fluido, sujeta a una resistencia R que

es funcin de la velocidad . La relacin entre la resistencia R, la velocidad y eltiempo esta dada por la ecuacin.

Supngase que para un fluido particular. Si m=10 y , aproxime el tiempo requerido para que la partcula reduzca su velocidada usando el mtodo de Simpson 1/3.



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4.- Elabore un archivo m que resuelva lo siguiente (Nombre de los archivos: post6 _4_ccd)

Calcule el cambio de entropa que sufre un gas ideal a presin constante al cambiar sutemperatura de 300 a 380 J. Utilice el mtodo de Simpson 1/3. Calcular el promedio de cp, e

introducirlo como una constante en la formula.

T(k) 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400

4.97 5.02 5.06 5.11 5.16 5.19 5.22 5.25 5.26 5.28 5.30


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