Simulación por Computadora
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En esta parte hablare de dos tipos de simulación:
-Simulación física
-Simulación de comportamiento
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La simulación física
Esta se refiere a las simulaciones de las propiedades físicas de un objeto, como es un proyectil, el movimiento de submarinos, drones, carros, etc.
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Para iniciar hay que tener en cuenta que toda simulación por computadora se realiza de forma discreta (no existe en todo el tiempo continuo) por lo cual hay que tener varias consideraciones al realizar este tipo de simulación:
¿cada cuanto necesito saber el estado de mi sistema?
¿que tan preciso debe ser?
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Siempre podemos empezar como en la escuela en la clase de física que colocamos todas las fuerzas que afectan al sistema e ir obteniendo el modelo matemático. El primer problema que tuve fue el como agregar la resistencia al aire, pues me tope con la ecuación :
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F=mx'' + bx' + kx
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la cual describe un movimiento armónico oscilatorio continuo
b=constante de fricción viscosa
k=constante de elasticidad
m=masa
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O dicho de otra forma describe el movimiento en una partícula de masa m, atraída por un resorte k y detenida por un fluido b o también llamada Masa-Resorte-Amortiguador
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La simulación por computadora es importante ya que permite generar experiencia en entornos virtuales, o realizar predicciones de distintos comportamientos sin tener que exponernos a peligros o fallas. por ejempolo: usado un simulador de conducción de carros se obtiene experiencia de como funciona un carro sin el riesgo de estrellarnos y lastimarnos, un simulador de crecimiento de un virus permite ver como evoluciona sin el riesgo de que salga de su ambiente controlado y cause una epidemia.
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Esta ecuación la podemos usar para describir un gran numero de sistemas como la fuerza de gravedad o el vuelo de un proyectil.
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lo importante es saber como acomodar las fuerzas. por ejemplo:
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De la ecuación de gravitación universal tenemos:
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F=G(m1*m2)/(r^2)
y la gravedad es:
g=G*mt/rt^2
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donde:
mt=masa de la tierra
rt=radio de la tierra
G= constante de gravitación
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sustituyendo obtenemos que:
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F=gm
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y eso se parece a la primer ecuación cuando las constantes de fricción y elasticidad son iguales a cero.
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