Ir al contenido principal

Uso de vectores en Física

  Invariancia y vectores Muchas leyes físicas tienen la propiedad llamada invariancia (que no varían) frente a transformaciones de coordenadas, concretamente presentan invariancia respecto a la traslación y a la rotación de los ejes coordenados. Por ejemplo, pensemos en una fuerza aplicada sobre un objeto de masa m = 1Kg tal que su magnitud es de 10N y su dirección forma un ángulo de 45 con el eje X, siendo su sentido positivo. Esa fuerza provocará una aceleración sobre el cuerpo, de magnitud dada por la ley de Newton a = F / m = 10N / 1Kg = 10 m/s² y dirección coincidente con la de la fuerza. Si nos preguntamos qué cambiará cuando movemos los ejes de coordenadas hacia la derecha, y los giramos 30 grados en sentido antihorario, la respuesta es que la aceleración será exactamente la misma pero el vector que la representa tendrá unas componentes distintas, relativas al nuevo eje de coordenadas. Fig. 1: La aceleración producida por la fuerza no depende de la traslación o rotación de los

Máximo común divisor e identidad de Bézout

Enunciado: Calcular el m.c.d. del par (267, 112). Calcular también el m.c.d. del par  (500, 11312) expresándolo según la identidad de Bézout.

Solución:  Usaremos el algoritmo de Euclides; con una hoja de cálculo, vemos que el valor devuelto para (267, 112) es 1:
Por tanto el mcd = 1. También lo podemos hacer descomponiendo los números en factores primos:
En la descomposición puede ser útil una tabla de números primos; la siguiente lista los menores que 200:

2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97, 101, 103, 107, 109, 113, 127, 131, 137, 139, 149, 151, 157, 163, 167, 173, 179, 181, 191, 193, 197, 199.

Para encontrar el mcd de dos números tomamos los factores comunes elevados a la menor potencia, el producto de los cuales será el mcd; en este caso no ha factores comunes, luego mcd = 1.

Para el par (500, 11312) procedemos igual, pero además no piden expresar el mcd según la identidad de Bézout o Lema de Bézout, que  enuncia que si a y b son números enteros con máximo común divisor d, entonces existen enteros x e y tales que ax + by = d. El algoritmo extendido de Euclides permite encontrar los valores x, y: la tabla del algoritmo de Euclides se amplia añadiendo el cociente entero de cada par de números:

Esta tabla expresa las igualdades:
Ahora hacemos back-tracking para expresar el mcd = 4 como combinación lineal de 11312 y 500, empezando por la última igualdad, la [6], despejando del lado derecho los residuos y simplificando, y seguimos retrocediendo despejando el residuo usando la [5], y así sucesivamente hasta llegar a la [1]:
 Nos queda que mcd(11312,500) = 500x+1132y = 500·181-11312 = 4.



 








Comentarios

Entradas populares de este blog

Topología de R

Cálculo en R -> Topologia de R Introducción Las funciones reales toman un número y lo transforman en otro; cuando se estudian las propiedades de las funciones, interesa conocer en detalle los objetos que utiliza, esto es, los números denominados reales. En Matemáticas la topologia estudia las propiedades de los conjuntos, en particular la topologia de los números reales trata sobre las características de los conjuntos de números reales. Contenido : Axiomas de los números reales Topología de R Puntos notables de un conjunto Conjuntos compactos 1. Axiomas de los números reales Los distintos tipos de números con los que trabajamos en Matemáticas pueden agruparse en conjuntos, caracterizados por ciertas propiedades en común: Los números naturales , 1, 2, 3, 4, ... , sin decimales ni signo; la notación para este grupo es: N Los números enteros , que incluyen los naturales i además el 0 y los opuestos en signo de los naturales, -1, -2, -3, -4, ...; la notación es: Z
Cálculo en R -> Topolog í a de R -> Problemas Problemas resueltos de Topología de R 1. Razonar (no demostrar rigurosamente, solo razonar) que, dado un intervalo cerrado [a, b], su conjunto de puntos interiores será el intervalo abierto (a, b). Solución Para todos los puntos x de (a, b) podemos escoger un radio r > 0 lo suficientemente pequeño para que el entorno B(x, r) quede dentro de (a, b); pero esto no es cierto para los extremos a , b del intervalo, ya que en ellos cualquier entorno B(a, r) y B(b, r) tendrá puntos que no son de [a, b]. Por tanto los únicos puntos no interiores de [a, b] son los extremos a, b, y el interior del intervalo cerrado es el abierto (a, b). En el intervalo cerrado [0,5], podemos definir entornos interiores de cualquier punto, como por ejemplo x = 3, excepto en los extremos, como en x = 0, donde cualquier entorno por pequeño que sea "se sale" del intervalo por la izquierda. 2. Razonar que Int (A ∪ B) = Int (A) ∪ In