Calculadora de Fisica

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Índice.

Introducción.        4

Objetivo.        4

Metodología.        5

Material, software y equipo utilizado.        6

Antecedente teórico.        6

Temas de Física.        6

Relatividad.        6

Temas del software.        7

Compilador.        7

Lenguaje.        7

Desarrollo.        9

Análisis de resultados.        19

Conclusiones.        28

Bibliografía.        28

Imágenes.        

Imagen 1 Relatividad        6

Imagen 2: Logo del compilador GNU Octave        7

Imagen 3: Ejemplo de interfaz y sintaxis        7

Imagen 4 Prueba 01        19

Imagen 5 Prueba 02        20

Imagen 6 Prueba 03        21

Imagen 7 Prueba 04        22

Imagen 8 Prueba 05        23

Imagen 9 Prueba 06        24

Imagen 10 Prueba 07        25

Imagen 11 Prueba 08        26

Imagen 12 Prueba 09        27

Diagramas.        

Diagrama 1 Pasos realizados para la creación de la calculadora (Codificación) (Reporte)        5

Diagrama 2 Menú de opciones        9

Diagrama 3 Opción 1 Masa relativistica        10

Diagrama 4 Opción 2 Dilatación de tiempo        11

Diagrama 5 Opción 3 Contracción relativa        12

Diagrama 6 Opción 4 Velocidad        13

Diagrama 7 Opción 5 Longitud inicial        14

Diagrama 8 Opción 6 Intervalo temporal        15

Diagrama 9 Opción 7 Masa inicial        16

Diagrama 10 Opción 8 Energía del fotón        17

Diagrama 11 Opción 9 Longitud de onda        18

Introducción.

En esta evidencia se realizará una calculadora con ayuda de un software, esta calculadora permitirá calcular diferentes fórmulas como, por ejemplo: Teoría cuántica, el efecto fotoeléctrico y principalmente la relatividad. Este programa tiene que ser muy amigable con el usuario y mostrar de manera detallada que es los que se está calculando.

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Objetivo.

El objetivo de esta evidencia se basa en que diseñar una calculadora que permita calcular las fórmulas de los temas vistos en la última parte del curso parte del curso, que serían: problemas de Teoría cuántica, el efecto fotoeléctrico y principalmente la relatividad.

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Metodología.

En este apartado se muestra el diagrama de flujo que represemta la metodologia general para el desarrollo de esta evidencia, consta de dos partes, la creación de la calculadora en GNU OCTAVE y del desarrollo del reporte.

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Diagrama 1 Pasos realizados para la creación de la calculadora (Codificación) (Reporte)

Material, software y equipo utilizado.

Para el desarrollo de la calculadora de Física III se utilizó lo siguiente:

• 2 Computadoras con los softwares de utilizados:

• El software para programar utilizado es: GNU Octave
• El editor de texto utilizado es: Word

• Apuntes de las fórmulas que se utilizaron en la calculadora.
• Apuntes realizados a lo largo de la unidad para entender las fórmulas.

Antecedente teórico.

Temas de Física.

Relatividad.

Cuando la velocidad de los cuerpos se acerca a la de la luz, el tiempo, la masa, el momento lineal y la energía se expresan de forma muy diferente a las de la Física clásica, se hace necesario aplicar la Teoría de la Relatividad. En nuestra vida cotidiana nos relacionamos con cuerpos mucho más lentos y no se perciben los efectos relativistas.

En el LHC, "Gran colisionador de hadrones" inaugurado hace poco tiempo, las partículas son acelerados hasta casi la velocidad de la luz.  La Relatividad adquiere todo su sentido.

Nos vamos a centrar en el efecto de la famosa relación de Einstein expresada a la derecha. En ella, E es la energía de una partícula, m es su masa y c es la velocidad de la luz.   La masa ya no es una constante, es proporcional a la energía de la partícula:

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Imagen 1 Relatividad

Temas del software.

Compilador.

GNU Octave es un programa para realizar cálculos numéricos. Como su nombre indica, Octave es parte del proyecto GNU (proyecto colaborativo de software libre con el objetivo de crear un sistema operativo completamente libre). Es considerado el equivalente libre de MATLAB. Entre varias características que comparten, se puede destacar que ambos ofrecen un intérprete, permitiendo ejecutar órdenes en modo interactivo. Nótese que Octave no es un sistema de álgebra computacional, como lo es Maxima, sino que está orientado al análisis numérico.[pic 19][pic 20]

Detalles técnicos.

• Octave está escrito en C++ usando la biblioteca STL.
• Tiene un intérprete de su propio lenguaje (de sintaxis casi idéntica a Matlab), y permite una ejecución interactiva.
• Utiliza otros programas GNU para ofrecer al usuario la posibilidad de crear gráficos para luego imprimirlos o guardarlos (Grace).
• Dentro del lenguaje también se comporta como una consola de órdenes (shell).
• Además de correr en plataformas Unix también lo hace en Windows.
• Puede cargar archivos con funciones de Matlab (extensión .m).

Lenguaje.

El lenguaje Octave. [pic 21]

• La sintaxis es casi idéntica a la utilizada en MATLAB.
• Es un lenguaje interpretado.
• No permite punteros.
• Se pueden generar scripts.
• Soporta gran parte de las funciones de la biblioteca estándar de C.[pic 22]
• No permite pasar argumentos por referencia.
• Puede ser extendido para ofrecer compatibilidad con las llamadas al sistema UNIX.
• El lenguaje está pensado para trabajar con matrices, y provee mucha funcionalidad para trabajar con estas.
• Soporta estructuras similares a los "structs” de C.
• Dispone de un entorno de desarrollo integrado y se han desarrollado otros para enseñar a programar, como ToolboX.
• Al ser su licencia pública general de GNU, puede ser compartido y utilizado libremente.

Desarrollo.

La calculadora contiene un menú de opciones para calcular, dependiendo la selección, te permite la entrada de los datos para calcular lo seleccionado, según las diferentes fórmulas existentes.

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Diagrama 2 Menú de opciones

Para la opción 1, se calcula la masa relativistica, solo se utiliza una fórmula para hacer el cálculo.

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Diagrama 3 Opción 1 Masa relativistica

Para la opción 2, se calcula la dilatación de tiempo, solo se utiliza una fórmula para hacer el cálculo.

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