Animaciones en Matlab y maple de ecuaciones diferenciales parciales de la física-matemática



Título del documento: Animaciones en Matlab y maple de ecuaciones diferenciales parciales de la física-matemática
Revue: Revista mexicana de física E
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000174442
ISSN: 1870-3542
Autores: 1
Instituciones: 1Universidad Veracruzana, Facultad de Matemáticas, Jalapa, Veracruz. México
Año:
Periodo: Jun
Volumen: 53
Número: 1
Paginación: 56-66
País: México
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, prospectivo
Resumen en español En este trabajo se presentan soluciones exactas de ecuaciones diferenciales parciales que dependen del tiempo; estas soluciones son de la forma u(x; t), con x 2 Rn, n = 1; 2; 3. Las graficas de las soluciones a diferentes tiempos permiten la creacion de animaciones de las soluciones. Se muestra de manera general la forma de crear animaciones en Maple y Matlab. Estas animaciones pueden utilizarse como herramienta did´actica para presentar fenomenos fısicos como son: la propagacion de ondas de un medio a otro, superposicion de ondas, difusion, etc; ası mismo pueden usarse para despertar el interes de los estudiantes por el estudio de las ecuaciones diferenciales parciales y sus aplicaciones. Para las animaciones se eligio un subconjunto importante de ecuaciones de la fısica matematica, entre las que se cuentan: la ecuacion del transporte, la ecuacion de ondas (vibracion de cuerdas y membranas, problema de transmision), las ecuaciones de Klein Gordon, Korteweg de Vries (no lineal), del calor y de Maxwell. Brevemente se describen algunas de las tecnicas de solucion analıtica de edps como son: escalamiento, metodo de caracterısticas, separacion de variables, etc. Mas aun, el contar con soluciones analıticas puede ser util para la verificaci´on de implementaciones numericas
Resumen en inglés In this work we present some exact solutions of time dependent partial differential equations (pdes); these solutions have the general form u(x; t), with x 2 Rn, n = 1; 2; 3. The plots of the solutions at different times allow us to create animations of the solutions. We show in a general framework how to make animations in Maple and Matlab. These animations can be used as a didactic tool in order to introduce some physical phenomena such as: wave propagation, superposition, transmission from one medium to another, diffusion, etc. They can also be used to motive the students to the study of partial differential equations and its applications
Disciplinas: Física y astronomía
Palabras clave: Física,
Enseñanza de la física,
Didáctica,
Ecuaciones diferenciales
Keyword: Physics and astronomy,
Physics,
Physics education,
Didactics,
Differential equations
Texte intégral: Texto completo (Ver PDF)