Ensayo aplicacion del calculo vectorial

Aplicación del cálculo vectorial en la ingeniería civil

Calculo vectorial

JUAN PABLO ARELLANO BARON

COD.

Ingeniería civil.

Fundación universitaria agraria de Colombia UNIAGRARIA

Facultad de ciencias básicas

Bogotá, D.C

2015

APLICACIÓN DEL CÁLCULO VECTORIAL EN LA INGENIERÍA CIVIL

Del ingeniero civil se espera que tenga competencias en las siguientes áreas: dirección de proyectos, estudio, factibilidad, inspección en construcción, obras civiles, instalaciones hidromecánicas, obras viales, ferroviarias, hidrosanitarias, mantenimiento de edificios; se busca que sea capaz  de desarrollar  aptitudes que le permitan atender los problemas de la ingeniería optimizando el uso de los recursos humanos y materiales, respetando el medio ambiente.

Para el ingeniero es de vital importancia manejar el ámbito de las matemáticas en todos sus sentidos, ya que con ella va poder solucionar muchos inconvenientes que se le presentan en el diario vivir, encontramos aplicaciones de las matemáticas por ejemplo cuando se utiliza algunas magnitudes definidas que  se relacionan con la medición de longitudes, áreas planas, áreas de superficies y volúmenes. En ejemplo la forma del edificio se modelaría matemáticamente mediante la utilización de objetos geométricos en el plano y en el espacio, a través de ecuaciones matemáticas que describieran las superficies que lo delimiten. Para ello nos vamos a centrar en uno de ellos de gran importancia.

El cálculo vectorial es un campo de las matemáticas   referidas al análisis real multivariable de vectores en 2 o más dimensiones, se encuentran que los campos vectoriales se asocian a cada punto en  el espacio y se pueden observar algunas aplicaciones  del cálculo vectorial dentro de las ramas de la  ingeniería civil por ejemplo; el diseño de vías y carreteras, la determinación de superficie mínima, volúmenes máximos, costos mínimos, la construcción de caminos por lugares complicados o con difícil acceso, las fuerzas y dirección del viento, corrientes de fluidos, trayectoria del movimiento de objetos  y choques entre ellos y equilibrio de puentes y edificios.

 El diseño de vías y carreteras, como podemos observar  es de gran importancia para los seres humanos ya que con ella logramos una movilización más rápida y eficaz. Para el diseño de una vía es muy importante tener en cuenta las rectas y las curvas que ella va tener en donde podemos observar la aplicación del cálculo vectorial más que todo se puede evidenciar  las curvas y sus clases de curvas como los son: curvas de transición o curva clotoide. El objetivo principal de las curvas de transición consiste en evitar varias discontinuidades en la curvatura de la carretera. Teniendo en cuenta esto, las curvas de transición deben cumplir con las mismas condiciones de seguridad y de estética de toda la carretera.

El progreso trae como consecuencia el desarrollo entre ciudades implementando sistemas de expansión y planificación de carreteras que cumplan al mismo tiempo con la conservación de las especies de un área dada. Se puede evidenciar que las obras de infraestructura de transporte producen una serie de impactos ambientales, ya sea de impacto ambiental  directo o indirecto.

Es por esto que hablaré sobre una aplicación del cálculo vectorial en la ingeniería civil teniendo un enfoque en la parte ambiental que con lleva a la ejecución de estos proyectos.

Me pareció interesante mostrar que el cálculo vectorial y con otras disciplinas podemos llegar hacer grandes cosas eso si preocupándonos  por el medio ambiente ya que este es de gran importancia y tiene mucho que ver  con las obras o proyectos que el ingeniero civil que en un futuro realizará,  nuestra profesión  realiza una gran modificación en el medio ambiente al ejecutar los proyectos pero ahí es donde el ingeniero  toma acciones correctivas para mitigar esos daños provocados al ecosistema, mejorando la calidad del ser humano y los entornos alrededor de ellos, aquí nombraremos unos de los proyectos que se realizan para ayuda del medio ambiente, encontramos alternativas  en la construcción de eco-ciudades, tratamiento secundarios en donde se realizan labores de tratamiento de aguas negras con el fin de recuperar o purificar el agua, materiales de construcción  como lo son las arenas, las gravas, combustibles, los asfaltos en carretera, las arcillas, rocas naturales, maderas y entre otros materiales, en donde se logren satisfacer las necesidades del ser humano mitigando los daños generados de la extracción de cuyos materiales.

Como ya anteriormente había mencionado una de las grandes obras que puede llegar a ejecutar un ingeniero civil es la construcción de las carreteras, la aplicación del cálculo vectorial sirve para crear modelos matemáticos, para realizar el proyecto, es decir que con esto podemos tener en cuenta donde va a ser realizado el proyecto, que condiciones debe de tener dicha obra, que cantidad de material se va a utilizar para la proyección de esta carretera, cuales son los parámetros para ejecutar la obra y entre muchas otras cosas más que se deben tener en cuenta, una de las mas importantes es que esta carretera cumpla con los estándares de calidad, que ya son determinados por un ente de control superior quién vigila, que la obra cumpla con las condiciones necesarias, la normatividad ya establecida y las licencias ambientales. Uno de los entes que tienen algo que ver en el momento de la construcción de una obra como esta que es de impacto ambiental, son las entidades que cuidan el medio ambiente y que se preocupan por mitigar ciertos impactos ambientales, que las obras civiles por lo general traen. Una de ellas es la secretaria de ambiente de cada departamento, ella se encarga de examinar cada proyecto que es presentado, para verificar si es viable o no. Ya que por ejemplo hay obras como la construcción de una carretera, generan cierto impacto unas más que otras, eso dependen más que todo del lugar donde será situada aquella obra. Es por esto que las entidades ambientales buscan que aquellas empresas encargadas de las obras, mitiguen este gran impacto.

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