Aplicación del Cálculo en la Ingeniería

Aplicación del Cálculo en la Ingeniería

Como en muchas áreas de las físico-matemáticas, el cálculo diferencial, integral y vectorial es una herramienta que te auxilia a resolver una variedad de problemas, tales como calcular la fuerza por unidad de área, el momento de un sistema de fuerzas distribuido, obtener el centro de gravedad de un cuerpo de geometría no identificada, centro de presión sobre un superficie plana, para calcular los momentos y productos de inercia de áreas y superficies (estática) y así se desarrolla su uso en materias como la dinámica, la mecánica de fluidos, la electricidad y el magnetismo.

En otras palabras nos ayuda a modelar matemáticamente cualquier fenómeno que dependa del tiempo por ello existen ecuaciones diferenciales que bien planteadas y bien resueltas podrás dar cuenta del comportamiento de: un circuito, un sistema mecánico, una estructura, el índice de corrosión y demás factores que desees saber.

Dentro de la ingeniería mecánica, el cálculo vectorial se usa mucho en problemas de dinámica y cinemática de mecanismos. Es decir, se aplica para analizar el movimiento (velocidades, aceleraciones) de cada uno de los elementos que forman cualquier mecanismo (desde la suspensión de un automóvil hasta el brazo de un robot).

Planteamiento del Problema

Yo investigué acerca de un sistema usado por los aviones que en conjunto con el sistema de posición global llamado GPS, ayuda a saber la posición precisa del avión en todo momento del trayecto.

El problema que este sistema resuelve, se da cuando por ejemplo un avión pasa por algún océano (ya que ahí los aviones están fuera del alcance de los radiofaros terrestres y del radar de los controladores de tráfico aéreo) no se sabe la posición de este en todo el tiempo en el que este vuela sobre el océano entonces el sistema llamado: sistema de navegación inercial, nos permite saber la posición del avión en todo momento.

El Sistema de Navegación Inercial (Inertial Navigation System) es un conjunto de sensores empleado para obtener la aceleración en cada uno de los tres ejes de movimiento X, Y y Z. De esta forma, a partir de unos sensores de movimiento (acelerómetros), unos sensores de rotación (giróscopos) y un pequeño computador (necesario para obtener la posición y la velocidad integrando la aceleración), es capaz de estimar la posición, orientación y velocidad de un objeto sin necesidad de una referencia externa.

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