Área Bajo La Curva: 7 degraus

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

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Es necesario hallar el área bajo la curva de una função presión contra volumen para poder hallar el trabajo (W) que esta, teniendo en cuenta los principios de la física. Para hacer el trabajo más fácil a hora de encontrar esta área, é muito sencillo criar um programa em Python que os valores de uma tabela, los grafique como cualquier otro graficador y encuentre el area bajo esta curva. Como sabemos, a fórmula para encontrar esta área se pode fazer mediante a suma da área de vários trapézios que podem ser formados desde y = 0 hasta la linea que se encontra a grafica. Você pode realizar em python e também nos dedicaremos neste espaço. Neste, usaremos uma lista de dados de presión contra volumen en litros, se graficará y se encontrara a área de este según los trapecios.

Etapa 1: Preparar Y Descarga Librerías

Antes que nada, obviamente, descargar el programa. Este é o link para acessar o seguinte link: https://www.python.org/. También hay que tener en cuenta que se debe descargar python 2.7.9. Ahora, é muito importante descargar las librerías en el computador para que funcione todo lo que vamos a hacer, dado que al descargar pitão, isolicamente trae las funções básicas, por lo que necesitamos descargarlas primero. Específicamente para este programa, necesitamos matplotlib, para elaborar gráficos, y numpy, para realizar funções matemáticas de alto nivel.

Para poder descargarlos, em um equipamento com sistema operativo iOS, hay que abrir o terminal, que se pode buscar no spotlight (comando + espaço) y escribir "pip install pylab", enter, y luego "pip install matplotlib". Por el outro lado, em um sistema operativo do windows, se busca a carpeta de python e se abre o programa "pip", por donde se instalan las librerías. Agora, abre o código do sistema, teclando no buscador cmd. Uma vez aberto o programa, se a tecnologia pip, aparecerá todas as funções que têm o programa. Allí para descargar las librerías, se escriba "pip install pylab", digite, y luego "pip install matplotlib".

Etapa 2: Importar Bibliotecas

Primero que tudo, hay that tener en cuenta that to power realizar all the project y the code, is necesario importar primero all las librerías that Vamos to use the lo largo del programa.

Neste caso, debemos importar matplotlib.pyplot, numpy e matplotlib.pyplot com o fin de poder realizar las figuras, las gráficas e o cálculo da área.

Etapa 3: Importar Los Datos

Teniendo en cuenta que antes de encontrar a área necesitamos tener una gráfica, usaremos os dados encontrados na internet sobre uma função / volume. Estos tienen that be in format.txt y los importamos al archivo con una de las funciones de la librería de numpy, loadtext, poniendo el nombre del archivo entre paréntesis y entre comillas.

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

Etapa 4: Graficar La Función

Como anteriormente, antes de hallar a área abaixo da curva, é necessário ter a função original. Como podemos ver na foto anterior do código, podemos ver que entre parênteses están, primeiro, o intervalo de dados com os pontos (:) intermediários y la columna a la que nos estamos refiriendo, siendo 0 la primera. No embargo, como neste caso la queremos graficar todos os dados, lo que hacemos es poner solamente los dos pontos (:) y cada columna le asignamos un valor.

Ahora, simplemente nos falta graficar. Com os dados que você criou, utiliza a função de matplotlib.pyplot que funciona para realizar gráficas, "plot". En esta, entre parênteses, ponemos os dados que queremos graficar como "x" y "y" teniendo en cuenta las variables asignadas 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 na função "loadtext" hay que hacer referencia a la librería de la cual sacamos la function, en este caso "plt."

Etapa 5: Encontrar El Área

Con todos los pasos anteriores listos, é possível comenzar a encontrar el área bajo al curva. Como feito na introdução, esta área se pode encontrar através da medida de múltiples trapecios dibujados apenas abajo de la linea de la función. Aunque la medida no es completamente exacta es muy aproximada. O cálculo realizado em python se centra em realizar trapecios, cada um do intervalo entre cada dia em x, tenendo en cuenta los y's que le corresponde a cada um de estos x. Hay que tener en cuenta que la formula del area 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), deva la función for i in range (0, # datos, 1):. Recuerden siempre poner los dos pontos ao final. Primero, como necesitamos usar diferentes dados da lista, criamos uma variável desde afuera, nosotros utilizamos qyw, que comienzan siendo el dato 1 e el dato 2 e que cada vez que se repita para, incremente em um para poder hacer los otros trapecios y que no siempre haga el mismo. Ahora, con los datos que necesitamos, creamos los datos que necesitamos para as 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 formula del area a los datos que tenemos e cada vez que se repita o loop sumarlo a las otras areas, assim como al final tendremos una suma de todos. Hay que recordar que a variável que se usa para sumar las áreas debe estar creada desde afuera porque la tener que tener definida desde antes. A esta le ponemos um valor de 0 boletim, dado que al principio no se ha sumado ningun area. Finalmente, ya afuera del loop, imprimimos con la función "print" el área y le ponemos las unidades, that son Jules.

Etapa 6: Sombrear El Área Bajo La Curva e Final Del Programa

Como passo final, el programa debe sombrear la figura. Se houver necessidade de pintar e graficar cada trapézio, existe uma função da biblioteca de matplotlib.pyplot para poder rellenar com uma cor da área entre os dados que um inglês. Para esto, ingresamos los datos de "x" y "y" para que los sombree y listo.

Al finalizar, é muito importante poner show, también de la librería pyplot, para que todos los datos que necesiten ser graficados lo hagan. Como en cualquier otra función de esta librería, hay que poner plt. antes de la función y poner paréntesis al finalizar.

Etapa 7: Datos Extra

Se o gráfico for feito com a tabela, utiliza a função "grade", pyplot e entre parênteses verdadeiras para o gráfico gráfico.

Los colores se pueden ingresar en cadenas hexadecimales (‘# 008000’); tuplas con convención RGB (0, 1, 0); intensidades de escala de grises (‘0,8’); nombres ('verde'); y por sus 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 librería pyplot ingresando el nombre entre paréntesis y entre comillas

O nome dos ejes pode ser designado com a função "xlabel" e "ilabel" da biblioteca pyplot igual que o título.

Los tipos de linea más comunes se ubican justo depois de del color con los referencias: ‘-‘para una línea sólida, ‘-‘para una línea a rayas, ‘-. ‘Para una línea con pontos y rayas y‘: ‘para una línea punteada.