Page 74 - Chapra y Canale. Metodos Numericos para Ingenieros 5edición_Neat
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50                      PROGRAMACIÓN Y SOFTWARE

                                                                 T = T   + (T   – T  ) cos(w(t – t  ))
                                                                     media  máxima  media    máxima
                                                              donde T   = temperatura promedio anual, t   = temperatura
                           F                 T                     media                     máxima
                                   a > 0                      máxima, w = frecuencia de la variación anual (= 2π/365), y
                                                              t    = día de la temperatura máxima (≅ 205 d). Desarrolle un
                                                              máxima
                                                              programa que calcule la temperatura promedio entre dos días del
                                               tol = 10 5
               Raíz cuadrada = 0                x = a/2       año para una ciudad en particular. Pruébelo para a) enero-febre-
                                                              ro (t = 0 a 59) en Miami, Florida (T   = 22.1ºC; T   = 28.3ºC),
                                                                                      media     máxima
                                                              y b) julio-agosto (t = 180 a 242) en Boston, Massachussetts
                                                              (T   = 10.7ºC; T   = 22.9ºC).
                                                               media       máxima
                                                              2.14  Desarrolle, depure y pruebe un programa en cualquier len-
                                                              guaje de alto nivel, o de macros, de su elección, a fin de calcu lar
                                              y = (x + a/x)/2
                                                              la velocidad del paracaídas que cae como se explicó en el ejemplo
                                              e = | (y – x)/y|
                                                              1.2. Diseñe el programa de modo que permita al usuario introducir
                                                 x = y
                                                              valores para el coeficiente de arrastre y la masa. Pruebe el progra-
                                                              ma con la reproducción de los resultados del ejemplo 1.2. Repita
                                                              el cálculo pero utilice tamaños de paso de 1 y 0.5 s. Compare sus
                                        F
                                                 e < tol      resultados con la solución analítica que se obtuvo previamente, en
                                                              el Ejemplo 1.1. Un tamaño de paso más pequeño, ¿hace que los
                                                    T         resultados sean mejores o peores? Explique sus resultados.
                                                              2.15  El método de la burbuja es una técnica de ordenamiento
                                            Raíz cuadrada = x  ineficiente pero fácil de programar. La idea que subyace al orde-
                                                              namiento consiste en avanzar hacia abajo a través de un arreglo,
                                                              comparar los pares adyacentes e intercambiar los valores si no
                                                              están en orden. Para que este método ordene por completo un
                                                              arreglo, es necesario que lo recorra muchas veces. Conforme se
                                                              avanza para un ordenamiento en orden ascendente, los elementos
              Figura P2.10                                    más pequeños del arreglo parecen ascender como burbujas.
                                                              Eventualmente, habrá un paso por el arreglo que ya no requiera
                                                              intercambios. En ese momento, el arreglo estará ordenado. Des-
              Escriba un programa que calcule el valor futuro de una inversión   pués del primer paso, el valor más grande cae directamente
              para cada año, desde 1 hasta n. La entrada para la función debe   hasta el fondo. En consecuencia, el segundo paso sólo tiene que
              incluir la inversión inicial, P, la tasa de interés, i (en forma de-  proceder del segundo al último valor, y así sucesivamente. De-
              cimal), y el número de años, n, para el que ha de calcularse el   sarrolle un programa que tome un arreglo de 20 números al azar
              valor futuro. La salida debe consistir en una tabla con encabeza-  y los ordene en forma ascendente con la técnica de la burbuja
              dos y columnas para n y F. Corra el programa para P = $100 000,   (véase la figura P2.15).
              i = 0.06, y n = 5 años.                         2.16  En la figura P2.16 se muestra un tanque cilíndrico con base
              2.12  Las fórmulas económicas están disponibles para calcular   cónica. Si el nivel del líquido está muy bajo en la parte cónica,
              los pagos anuales de préstamos. Suponga que obtiene en présta-  el volumen simplemente es el volumen del cono de líquido. Si el
              mo cierta cantidad de dinero P y acuerda devolverla en n pagos   nivel del líquido está entre la parte cilíndrica, el volumen total
              anuales con una tasa de interés de i. La fórmula para calcular el   de líquido incluye la parte cónica llena y la parte cilíndrica par-
              pago anual A es:                                cialmente llena. Escriba un procedimiento bien estructurado de
                                                              función para calcular el volumen del tanque como función de los
                            n
                  A =  P  i +(1  i)                           valores dados de R y d. Utilice estructuras de control de decisio-
                      (1  i + ) n  −1                         nes (como If/Then, Elself, Else, End If). Diseñe la función de
                                                              modo que produzca el volumen en todos los casos en los que la
              Escriba un programa para calcular A. Pruébelo con P = $55 000
                                                              profundidad sea menor que 3R. Genere un mensaje de error
              y una tasa de interés de 6.6% (i = 0.066). Calcule los resultados
                                                              (“Sobrepasado”) si se rebasa la altura del tanque, es decir, d >
              para n = 1, 2, 3, 4 y 5, y muestre los resultados en forma de tabla
                                                              3R. Pruébelo con los datos siguientes:
              con encabezados y columnas para n y A.
              2.13  La temperatura promedio diaria para cierta área se aproxi-  R  1  1     1         1
              ma por medio de la función siguiente,           d        0.5       1.2       3.0       3.1



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