Desplazamiento De Un Objeto Mediante El Calculo De Área En Python - Gunook

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-23 12:52

Para calcular el desplazamiento de un objeto, teniendo en cuenta los principios de la fisica, es ist möglich, einen área de su movimiento und eine gráfica de velocidad contra tiempo zu kontrahieren. Sin-Embargo, kein Siempre-Rechenraum, kein Siempre-Facecil-Encontrar-Dado, que los movimientos, kein Siempre-Son-Funkiones-Lineales-Sino, estas-pueden-tener-curvas, lo que Complica de Manera Sustancial su calculo. Für esta razón, este Tutorial in Centrara und enseñar como hacer ein Programm und Python para que este encuentre el área automáticamente dada una lista de datos and el tiempo que se quiere graficar.

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

Lo primero, como siempre, es importar las librerías que vamos a necesitar para que todo funcione. Para este programa solamente es necesario importar la libreía matplotlib.pyplot y numpy. En Prime Lugar, necesitamos de matplotlib.pyplot für die Realisierung der Grafik mit den Daten der Liste. En segundo lugar, necesitamos la libería numpy dado que con esta importamos los data del archivo.txt con los que graficaremos and encontraremos el área bajo la función.

Schritt 3: Importa La Lista De Datos Que Vas a Utilizar

Cuando ya tenemos importadas las librerías, el siguiente paso es importar los data con los que vamos eine realisar la gráfica y con los cuales se va a encontrar el recorrido del objeto determinado, en este caso un pendulo. Para esto, usamos la función de la libreía numpy "loadtxt". A estos datos se los asignamos a una variable que en este caso se lama "data" para poder utilizarlos para poder graficar la función y poder hallar el área. El nombre del archivo debe ser colocado entre paréntesis y comillas justo después de lamar a la función, justo como se ve en la imagen. Algo ist wichtig, es ist que el archivo debe estar en la misma carpeta und que está ubicada el programa para que este funcione.

Schritt 4: Pregunta Al Usuario El Tiempo

Como dicho anteriormente, este programa también va a ser capaz de preguntarle al usuario cuanto tiempo quiere graficar, obviamente este tiempo debe ser menor o igual al tiempo máximo de los datos, dadosa dadosa que si se ingre que keine vorhandenen datos suficientes.

Ahora, como este tiempo no representa los datos hay que hacer una conversión de este tiempo para obtener el número de valores que se debe graficar. En Prime Lugar, Tenemos que multiplicar el valor ingresado por el número de decimales que los datos tengan para poder sabre hasta donde queremos graficar. En el caso de este péndulo, los valores tenían tres números dezimales, por lo que se multiplica por 1000 para que los segundos me queden en milésimas. Sin Embargo, no siempre se van a tomar todos esos valores porque el tiempo no se mueve de a milésimas. En este péndulo, cada vez que se avanzaba al siguiente se movían 33 Meilen, por lo que se Divide el resultado anterior por este nuevo valor. Con esto, lo único que falta es restarle a esto 1, dado que posteriormente iniciaremos a hacer nuestros trapecios con el valor 1 y el 2.

Schritt 5: Crea La Lista De Datos Para Traficar Los Datos

Con el conocimiento de cuantos son los valores que hay que graficar teniendo en cuenta el tiempo ingresado por el usuario, es necesario crear una lista con los datos para el eje x y uno para el eje y. Esto se hace asignándole cada variable estos datos. Es ist wichtig, Tener en Cuenta que no se grafican todos los datos de la lista sino solo los que obtuvimos en el resultado de la variable anterior. Primero, llamamos a los valores importados, que en este caso llamamos "data", abrimos llaves separados por dos puntos (:). Dentro de las mismas llaves, después de una coma, ponemos la columna a la cual nos estamos refiriendo, en el caso de x, la 0, dado que la primea es tomada como la 0. Posteriormente hacemos lo mismo con y pero haciendo referencia a la segunda columna, que es la 1.

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 siempre hay que poner plt. antes de lamar a la función para que el programa entienda a que libería nos estamos refiriendo.

Schritt 6: Encuentra El Área

Con todos los pasos anteriores listos, es posible comenzar a encontrar el área bajo la linea de la función. 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 usamos la función, während para que pase algo hasta que otra cosa de pasar. 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. während, que hace que un loop se repita hasta que algo deje de pasar, en este caso hasta que el dato dos se vuelva igual oder al número datos que se utilizan hasta llegar al tiempo que el usuario ingreso. Esto se hace con el fin de poder crear todos los trapecios y sumarlos, encontrando el área. Für die Verwendung der Trapezform für die Sumar-Förderung ist es erforderlich, dass es sich um eine Linie handelt, um die Werte für einen bestimmten Bereich zu bestimmen. Hay que recordar que la columna 0 hace referencia a "x" y la columna 1 a "y". Con estos datos, que cambian cada vez que el loop se repita se utiliza de a rea de a trapecio y, posteriormente, los sumamos 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 metros.

Schritt 7: Sombrear El Área Y Finalizar El Programa

Como paso final, el programa debe sombrear el área entre y=0 y su altura, que hace referencia a su velocidad en y. Por esto, lo que hay que hacer es nutzt die Funktion der Bibliothek matplotlib.pyplot, "fill_between". Como en todas las funciones de esta librería, es necesario colocar el plt. antes de ingresar la función para llamar a la librería. Ahora, al final de llamar la función y entre paréntesis, se ponen las variables que hacen referencia a los valores en "x" y en "y" con una intermedia para que sombree esos valores y ya.

Con esto hecho, el programa está finalizado. Sin-Embargo, es ist wichtig, dass es sich um ein Grafique-Programm handelt, das den Lamar a la función plot, también de la libreria pyplot para que muestre la gráfica.

Schritt 8: Código 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.