Solución de onda unidimensional por diferencias finitas

La ecuación de onda unidimensional es un tema obligado en el estudio de los fenómenos ondulatorios y de las vibraciones mecánicas. Su solución analítica se aborda en el campo de las ecuaciones diferenciales con derivadas parciales, un tema no siempre incluido en el pensum de los estudiantes de ingen...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores principales:	Barralaga, Francisco, Galo, Alejandro
Formato:	Online
Idioma:	spa
Publicado:	Universidad Nacional Autónoma de Honduras 2017
Acceso en línea:	https://www.camjol.info/index.php/fisica/article/view/8321

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spelling	FISICA83212019-10-10T17:40:05Z Solución de onda unidimensional por diferencias finitas Barralaga, Francisco Galo, Alejandro Electromagnetism Wave Equation Finite Differences Simulation Electromagnetismo Ecuaci´on de Onda Diferencias Finitas Simulación The unidimensional wave equation is an imperative topic to be considered in the study of oscillatory phenomena, and mechanical vibrations. The analytical solution of this equation is addressed since the differential equations and partial derivatives field, as a topic, not always included in the engineer or science study program. Even more unprovable is that students from these careers, have the chance to study the numerical methods to solve this important equation. In this context and with the objective of offer more auxiliary didactic options to approach this important topic, was developed a Java environment system which uses the computer simulation to visualize the convergence process of a numerical algorithm, defined in terms of the Finite Difference numerical method, to obtain the solution to the unidimensional wave equation. The user interface of the simulator system, FDTDM-EcOnda, allows the graphical comparability of the analytical and numerical solutions. With this simulator is possible produce numerical value variation of the parameters and visualize the corresponding effect in the numerical solution involved. The simulator includes options to get curve adjustment and statically analysis to estimate the correlation between both solutions. La ecuación de onda unidimensional es un tema obligado en el estudio de los fenómenos ondulatorios y de las vibraciones mecánicas. Su solución analítica se aborda en el campo de las ecuaciones diferenciales con derivadas parciales, un tema no siempre incluido en el pensum de los estudiantes de ingenierías y ciencias. Aun menos posible es que los estudiantes de estas carreras tengan la oportunidad de estudiar la aplicación de métodos numéricos para obtener la solución de esta importante ecuación. En este contexto y con el objetivo de proveer opciones didácticas auxiliares para el estudio de esta importante temática, fue desarrollado un sistema en un entorno basado en Java que hace uso de la simulación en computadora para visualizar el proceso de convergencia de un algoritmo numérico definido en términos del método de diferencias finitas, para dar solución a la ecuación de onda unidimensional. La interfaz gráfica de usuario del sistema simulador, FDTDM-EcOnda, permite comparar gráficamente la solución obtenida por el algoritmo numérico con la solución analítica. Con el simulador es posible variar los parámetros del algoritmo numérico y verificar de inmediato los efectos de estos cambios en la solución numérica generada. El simulador incluye un módulo con opciones de ajuste de curvas y análisis estadístico con el que es posible estimar el grado de correlación entre ambas soluciones. Universidad Nacional Autónoma de Honduras 2017-06-30 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Peer-reviewed Article Artículo revisado por pares application/pdf https://www.camjol.info/index.php/fisica/article/view/8321 10.5377/ref.v5i1.8321 Revista de la Escuela de Física; Vol. 5 No. 1 (2017); 26-31 Revista de la Escuela de Física; Vol. 5 Núm. 1 (2017); 26-31 2412-2564 spa https://www.camjol.info/index.php/fisica/article/view/8321/8538 Derechos de autor 2019 Revista de la Escuela de Física
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Solución de onda unidimensional por diferencias finitas

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