Área Bajo La Curva - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

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Es ist notwendig, hallar el área bajo la curva de una función presión contra volumen para poder hallar el trabajo (W) que de esta, teniendo en cuenta los principios de la física. Para hacer el trabajo más fácil a la hora de encontrar esta área, es muy sencillo crear a programa en Python que lea los valores de una tabla, los grafique como cualquier otro graficador y encuentre el área bajo. Como sabemos, la fórmula para encontrar esta área se puede hacer mediante la suma del área de múltiples trapecios que se pueden formar desde y=0 hasta la la linea que se grafica. Esto se puede realizar en python y a esto nos dedicaremos en este espacio. En este, utilizaremos una lista de datos de presión contra volume en litros, se graficará y se encontrara el área de este según los trapecios.

Schritt 1: Y Descarga Librerías. vorbereiten

Antes que nada, obviamente, hay descargar el programa. Esto se puede hacer en el siguiente link: https://www.python.org/. También hay que tener und cuenta que se debe descargar python 2.7.9. Ahora, es muy Importante descargar las librerías en el computador para que funcione todo lo que vamos a hacer, dado que al descargar python, este únicamente trae las funciones básicas, por lo que necesitamos descargarlas primeo. Específicamente para este programa, necesitamos matplotlib, para elaborar gráficos, y numpy, para realizar funciones matemáticas de alto nivel.

Para poder descargarlos, en a equipo con sistema operativo iOS, hay que abrir el terminal, que se puede buscar en Scheinwerfer (Befehl+Leertaste) und schreiben "pip install pylab", enter, und luego "pip install matplotlib". Por el otro lado, en un sistema operativo de windows, se busca la carpeta de python und se abre el programa "pip", von donde se instalan las libreías. Ahora, se abre el código del sistema, tecleando und el buscador cmd. Una vez abierto el programa, se teclea pip, donde aparecerán todas las funciones que tiene el programa. Allí para descargar las librerías, siehe "pip install pylab", geben Sie ein, und luego "pip install matplotlib".

Schritt 2: Librerías importieren

Primero que todo, hay que tener und cuenta que para poder realizar todo el proyecto and el código, es ist notwendig, Primero todas las librerias que vamos a utilizar a lo largo del programa zu importieren.

En este caso, debemos importar matplotlib.pyplot, numpy und matplotlib.pyplot mit den realizaren las figuras, las gráficas und el cálculo del área.

Schritt 3: Importieren von Los Datos

Teniendo und cuenta que antes de encontrar el área encesitamos tener una gráfica, utilizaremos unos data encontrados en el internet sobre una función presión/volumen. Estos tienen que estar en format.txt y los importamos al archivo con una de las funciones de la numpy, loadtext, poniendo el nombre del archivo entre paréntesis y entre comillas.

Hay que recordar que siempre que se use esta función hay que poner antes "np." que hace referencia a la libreía de la cual sacamos la función.

Schritt 4: Graficar La Función

Como dicho anteriormente, antes de hallar el área bajo la curva, es necesario tener la función primeo. Como podemos ver en la anterior foto del código, podemos ver que entre paréntesis están, primeo, el intervalo de datos con dos puntos (:) intermedios y la columna a la que nos estamos refiriendo, siendo 0 la primea. Sin embargo, como en este caso la queremos graficar todos los datos, lo que hacemos es poner solamente los dos puntos (:) y cada columna le asignamos un valor.

Ahora, simplemente nos falta graficar. Con los datos ya ingresados, utilizamos la función de matplotlib.pyplot que funciona para realizar gráficas, "plot". En esta, entre paréntesis, ponemos los datos que queremos graficar como "x" y "y" teniendo en cuenta las variables assignadas a cada columna cuando importamos la información anteriormente con una coma (,) intermedia. Seguido de una coma, ponemos el color y la forma que queremos que lo grafique. Algunos de estos colores se encuentran más abajo.

Cabe resaltar que al igual que en la función "loadtext" hay que hacer referencia a la librería de la sacamos la función, en este caso "plt."

Schritt 5: Encontrar El Área

Con todos los pasos anteriores listos, es posible comenzar a encontrar el área bajo al curva. Como dicho en la introducción, esta área se puede encontrar mediante la medida de múltiples trapecios dibujados justo abajo de la linea de la función. Aunque la medida no es completamente exacta es muy aproximada. El Calculo realizado in Python se centra und realizar trapecios, cada uno de el intervalo entre cada dato in x, Teniendo und Cuenta los y's que le korrespondens a cada uno de estos x. Hay que tener en cuenta que la fórmula del área de un trapecio es c*((a+b)/2) donde a y b son los lados paralelos y c el lado que forma 90 grados con a y con b.

Ahora, como tenemos que sumar trapecios hasta que todos los datos se acaben (en este caso 252), usamos la función for i in range (0, # datos, 1):. Recuerden siempre poner los dos puntos al final. Primero, como necesitamos usar diferentes datos de la lista, creamos una variable desde afuera, nosotros utilizamos qyw, que comienzan siendo el dato 1 y el dato 2 y que cada vez que se repita el for, inkremente hacer uno para prosoder y que no siempre haga el mismo. Ahora, con los datos que necesitamos, creamos los datos que necesitamos para las fórmulas, hay que recordar que la columna 0 hace referencia a "x" y la columna 1 a "y". Por otra parte, también tenemos que tener en cuenta que los datos están en litros y, como necesitamos un área en Jules, dividimos los datos que hagan referencia al volumen por mil.

Ahora, para sumarlos tenemos que aplicar la fórmula del área, así al final tendremos una suma de todos. Hay que recordar que la variable que se use para sumar las áreas debe estar creada desde afuera porque la tenemos que tener definida desde antes. A esta le ponemos un valor de 0 inicialmente, dado que al principio no se ha sumado ningún área. Finalmente, ya afuera del loop, imprimimos con la función "print" el área und le ponemos las unidades, que son Jules.

Schritt 6: Sombrear El Área Bajo La Curva Y Final Del Programa

Como paso final, el programa debe sombrear la figura. Es ist notwendig, dass der Tener que pintar y graphicar cada trapecio, eine Funktion der Matplotlib.pyplot-Bibliothek für rellenare Poder mit einer Farbe für den Bereich, in dem die Daten nicht erfasst werden, existiert. Para esto, ingresamos los datos de "x" y "y" para que los sombree y listo.

Al finalizar, es muy Importante poner show, también de la libreria pyplot, para que todos los datos que necesiten ser graficados lo hagan. Como en cualquier otra función de esta libería, hay que poner plt. antes de la función y poner paréntesis al finalizar.

Schritt 7: Daten Extra

Si quieren que la gráfica quede con cuadricula utilizamos la función "grid", de pyplot y entre paréntesis true para que la gráfica la tenga.

Los colores se pueden ingresar en cadenas hexadecimales (‘#008000’); tuplas convención RGB (0, 1, 0); intensidades de escala de grises („0,8“); Nombres („grün“); y por sus respektivas letras 'b' para azul, 'g' para verde, 'r' para rojo, 'c' para cián, 'm' para magenta, 'y' para amarillo, 'k' para negro y 'w' para blanco.

El titulo de la pestaña de la gráfica se designa con la función title de la libreía pyplot ingresando el nombre entre paréntesis y entre comillas

El nombre de los ejes se puede designar con la función "xlabel" und "ylabel" de la libreía pyplot igual que el titulo.

Los tipos de linea más comunes se ubican justo después del color con los referentes: ‚-‘para una línea sólida, ‚-‘para una línea a rayas, ‚-. „para una línea con puntos y rayas y“: „para una línea punteada.