sábado, 25 de octubre de 2014

FUNCIONES
¿Qué son las funciones?
Es  una  regla   de  asociación  que  relaciona  dos  o  mas conjuntos  entre  si;  generalmente  cuando  tenemos  la  asaciones  de  dos  conjuntos  la función  se  define  como  una  regla  de  asociación  entre  un  conjunto  llamado DOMINIO  con  uno  llamado  CODOMINIO, también  dominio  e  imagen  respectivamente o DOMINIO  y  RANGO.

Función exponencial 
Se llama función exponencial de base a aquella forma genérica es f(x)= a  
Siendo a un número  positivo distinto  a 1. Por su propiedad definida, toda función exponencial tiene por dominio de definición el conjunto de los números R.
La función exponencial puede considerarse como la inversa de la función logarítmica.
Aplicaciones
Torre Eiffel (1889)
Esta estructura de hierro pudelado diseñada por Gustave Eiffel aplica el álgebra y el cálculo infinitesimal para desarrollar una ecuación adaptable al peso de la torre. Para hacernos una idea de cómo se aplica, antes se debe comprender qué es una ecuación exponencial.

Una ecuación exponencial es aquella ecuación en la que la variable a despejar se encuentra en el exponente, representada por una función exponencial, es decir, una gráfica que nos muestra su desarrollo. Las funciones son infinitas, pero acercándonos siempre a un límite conocido por asíntotas dándose el 0 (plano horizontal del suelo) y +∞ (el eje vertical de la torre). El matemático Weidman dedujo la base para la construcción de la torre. Un factor crucial para los cálculos que Eiffel tenía en mente pasaba por calibrar el efecto de las fuerzas ejercidas por el viento sobre determinados puntos estructurales de la Torre. Weidman encontró una solución exacta de la ecuación en forma de una función exponencial que se ajusta rigurosamente a la forma de la mitad superior

La clave para su solución deriva dedos ecuaciones exponenciales diferentes interconectadas: una para la mitad superior de la torre, y otra en la que interviene el factor de sobredimensionamiento de seguridad de la estructura en su base.
Funciones  Logarítmicas

}  Como vimos anteriormente la función exponencial dada por f(x) =ax 
f  tiene una función inversa  f -1 . Esta inversa de la función exponencial con base a se llama función logarítmica con base a y se denota loga.  
}  Sea a un número real positivo diferente de 1. El logaritmo de x con base a se define como
y=loga x  si y sólo si   x=ay

Se llama Función Logarítmica  a la función real de variable real:
                          a  1        0    a    1
La Función logarítmica es una aplicación biyectiva definida de R*  + en R.
La función logarítmica solo está definida sobre los números positivos.
Los números negativos y el cero no tienen ningún logaritmo.
La función logarítmica de base a es la reciproca de la función.

Funciones trigonométricas
En matemáticas, las funciones  trigonométricas  son  las  funciones  establecidas  con  el  fin  de extender  la  definición  de  las  razones  trigonométricas  a  todos  los  números  reales  y complejos.
Las  funciones  trigonométricas  son  de  gran  importancia  en  física, astronomía, cartografía, náutica, telecomunicaciones, la representación de engómenos periódicos, y otras muchas aplicaciones.




Por ejemplo, la torre de Pisa, fue construida sobre una base de arena poco consistente; debido a ello ésta se aparta cada vez más de su vertical.  Originalmente tenía una altura de 54,6m, aproximadamente.  En 1990 un observador situado a 46 m del centro de la base de la torre, determinó un ángulo de elevación de 54º a la punta de la torre, el observador para determinar al desplazamiento (hundimiento en el suelo es muy pequeño, comparado con la altura de la torre) aplicó la ley del seno para determinar el ángulo de inclinación  y la ley del coseno para determinar el desplazamiento de la torre.








Bibliografía:

sábado, 18 de octubre de 2014

Aplicación de las Cónicas en la Arquitectura         

Cónicas
Se denomina sección cónica (o simplemente cónica) a todas las curvas resultantes de las diferentes intersecciones entre un cono y un plano; si dicho plano no pasa por el vértice, se obtienen las cónicas propiamente dichas. Se clasifican en cuatro tipos: elipse,parábola, hipérbola y circunferencia.
Elipse.
ANFITEATRO: Espacio de forma redonda, semicircular o elíptica rodeado de gradas, utilizado antiguamente para las luchas de gladiadores y otros espectáculos.
ESCALERA ELÍPTICA: Escalera de caracol cuyo cañón tiene forma de elipse.

DE CURVAS CÓNICAS
La superficie de una cúpula puede adoptar distintas formas según el método constructivo y las tradiciones formales, variando en función de la forma de planta y el
perfil de acuerdo a la cónica utilizada:

* Semiesférica, que es la forma más simple desde el punto de vista constructivo teniendo en cuenta el replanteo.
* Semi elipsoide de planta circular, utilizada en cúpulas rebajadas.
* Semi elipsoide de planta elíptica, adecuada a espacios rectangulares.
* Semi paraboloide de planta circular, permite cúpulas más estilizadas, "aliviando" la percepción formal del edificio.
* Semi paraboloide de planta elíptica.
* Semi hiperboloide de planta circular, también más esbelta, mejora el comportamiento estructural al reducir los empujes horizontales.
* Semi hiperboloide de planta elíptica.


Fórmula utilizada: X2=-4py 
L'OCEANOGRÁFIC 2002
PARÁBOLA
Una parábola es el lugar geométrico de un punto que se mueve en un plano de tal manera que su distancia en una recta fija, situada en el plano, es siempre igual a su distancia de un punto fijo en el plano y que no pertenece a la recta. • El punto fijo se llama Foco y la recta fija se llama Directriz de la parábola. • La parábola aparece en muchas de las ramas de las ciencias aplicadas debido a que las gráficas de ecuaciones cuadráticas son parábolas.

Puentes:La forma parabólica del puente colgante es también interesante. A primera vista, la curva puede ser descrita como una catenaria. Una catenaria es una curva creada por la gravedad, Sin embargo, debido a que la curva en un puente de suspensión no se crea solamente por gravedad (las fuerzas de compresión y tensión actúan en él) no puede ser considerado una catenaria, sino más bien una parábola. La forma parabólica permite a las fuerzas de compresión que deben transferirse a las torres, que sostiene el peso del tráfico. La forma parabólica también se puede demostrar matemáticamente, usando comparaciones fórmula.
CONCHA ACÚSTICA Una parábola refleja un sonido producido en su foco según líneas paralelas. Una aplicación corriente de estas particularidades es la de los anfiteatros al aire libre en los que la concha atrás del escenario se diseña para reflejar los sonidos hacia al auditorio. La Concha Acústica de Schubert de Carpenter
CUBIERTAS DE BÓVEDAS PARABÓLICAS • En la actualidad las bóvedas parabólicas ofrecen a los arquitectos los más variados tipos de cubrición.


La circunferencia en arquitectura.  
¿Por qué el circulo y la esfera son las figuras más eficientes en el diseño de los espacios arquitectónicos? Cuando se estudian restos arqueológicos de los primeros asentamientos de los hombres encontramos en muchas ocasiones que la arquitectura de las viviendas y de muchos edificios tiene forma circular.

De manera resumida, vamos a enumerar las ventajas del uso del círculo y de la esfera en arquitectura.

-Ahorro en superficie de muros y cerramientos.

-Aumento de la eficiencia energética, gracias a una menor superficie de transferencia de calor.

-Un mejor comportamiento frente a los vientos y la  radiación solar.  En una fachada de muros perpendiculares, las orientaciones son directas. Sin embargo, en las fachadas de forma curva las orientaciones quedan diluidas, mejorando el aprovechamiento de la radiación solar y disminuyéndo las superficies penalizadas por su orientación en cuanto a la perdida o ganancia de calor.

En conclusión, el uso de la esfera y del círculo en arquitectura, es sin duda, la forma más eficiente de todas. Hoy en día, hay que tener en cuenta otro tipo de condicionantes, como son la organización  de las calles para permitir un tráfico fluido de vehículos, la complejidad en la construcción y los tiempos de ejecución, etc… todo esto hace que haya que plantear muchos condicionantes antes de tomar la decisión de diseñar edificios con formas circulares o esféricas.

Formula utilizada.

X2+y2=r2
Ojo de Londres.
una perfecta circunferencia, 

Matrices en la Arquitectura
Las Matrices en la Arquitectura consisten en ver las zonas del programa arquitectónico y ver sus relaciones ya sea directas, indirectas y nulas
Es un esquema organizado de intercomunicación entre los ambientes arquitectónicos planteado en función espacial, éstos son representados por figuras geométricas regulares de un mismo tipo (Círculos, Cuadros, etc.) los cuales se ordenan de acuerdo a la relación que exista o debe existir entre ellos.
Las matrices en la Arquitectura también son utilizadas al momento de realizar análisis de presupuestos o de precio unitario.

Existen tres tipos de matrices:

Matriz de espacios
Matriz por zonas
Matriz por áreas
Las Matrices en la Arquitectura consisten en ver las zonas del programa arquitectónico y ver sus relaciones ya sean directas,indirectas y nulas

Es un esquema organizado de intercomunicación entre los ambientes arquitectónicos planteado en función espacial, éstos son representados por figuras geométricas regulares de un mismo tipo (Círculos, Cuadros, etc.) los cuales se ordenan de acuerdo a la relación que exista o debe existir entre ellos.