Mostrando las entradas con la etiqueta curiosidades. Mostrar todas las entradas
Mostrando las entradas con la etiqueta curiosidades. Mostrar todas las entradas

domingo, 6 de octubre de 2013

Historia de la trigonometría

Según el Diccionario de la Real Academia de la Lengua Española, la trigonometría es: “Estudio de las relaciones numéricas entre los elementos que forman los triángulos planos y esféricos”.
Etimológicamente, la palabra procede del griego clásico y significa medición de triángulos. La importancia de esta rama, radica, fundamentalmente, en la medición de campos, la ubicación de barcos en el mar o, más recientemente, posicionamiento por satélite, e, incluso, la medición de distancias entre estrellas próximas en la astronomía.
En este artículo vamos a hacer un breve repaso histórico sobre los orígenes y usos de esta, que se remontan a las matemáticas de la antigüedad. El calificativo de impresionista viene porque vamos a ir viendo su evolución, en forma de pequeñas pinceladas, por los distintos pueblos y culturas donde se ha ido desarrollando. En esta primera parte, vamos a recorrer la historia de la medición de ángulos desde los antiguos babilonios hasta los matemáticos hindúes.

Babilonia.
Tablilla Plimpton 322

 Hace la friolera de 3500 años, los babilonios ya empleaban los ángulos de un triángulo y las razones trigonométricas en sus quehaceres (no tan) diarios.
Los babilonios utilizaban estas razones para realizar medidas en agricultura. De hecho, podemos ver en la tablilla Plimpton 322 (cf. Ternas Pitagóricas II: Plimpton 322 del blog Ciencia en el XXI) que ya los babilonios manejaban las ternas pitagóricas, es decir, ternas de números que son catetos e hipotenusa de triángulos rectángulos. Incluso eran conscientes de las relaciones que existían entre los lados de triángulos semejantes.
La trigonometría (o mejor dicho, los primeros retazos de la misma) también fue aplicada por los babilonios en los primeros estudios de astronomía para el cálculo de la posición de cuerpos celestes y la predicción de sus órbitas, en los calendarios y el cálculo del tiempo, y por supuesto en navegación para mejorar la exactitud de la posición y de las rutas.
Egipto.
Papiro de Rhind
En fechas similares a las babilonias, y de forma más o menos independiente, los egipcios también toman conciencia del problema de la medición de ángulos. Fueron ellos quienes establecieron la medida de los ángulos en grados, minutos y segundos, criterio que se ha mantenido hasta nuestros días, y utilizaron la medición de triángulos en la construcción de las pirámides. De hecho, en el Papiro de Ahmes (también conocido como Papiro de Rhind), se puede leer el siguiente problema relacionado con la trigonometría:
Si es una pirámide de 250 codos de alto y el lado de su base de 360 codos de largo, ¿cuál es su seked (inclinación)?

Grecia antigua.
Hiparlo de Nicea
 
Los conocimientos de los pueblos anteriores pasaron a la Grecia clásica, donde destacó el matemático y astrónomo Hiparco de Nicea en el S.II a.C., siendo uno de los principales desarrolladores de la trigonometría, no en vano se dice que es el padre de la trigonometría.
Hiparco construyó las tablas de cuerdas (cord(θ)=2sen(θ/2) con nuestro moderno lenguaje trigonométrico) para la resolución de triángulos planos, que fueron las precursoras de las tablas de las funciones trigonométricas de la actualidad. En ellas iba relacionando las medidas angulares con las lineales. Para confeccionar dichas tablas fue recorriendo una circunferencia de radio r desde los 0º hasta los 180º e iba apuntando en la tabla la longitud de la cuerda delimitada por los lados del ángulo central y la circunferencia a la que corta.
No se sabe con certeza el valor que usó Hiparco para el radio r de esa circunferencia, pero sí se conoce que 300 años más tarde el astrónomo alejandrino Claudio Ptolomeo utilizó r = 60, ya que los griegos adoptaron el sistema numérico sexagesimal de los babilonios. Ptolomeo incorporó también en su gran libro de astronomía Almagesto una tabla de cuerdas con un error menor que 1/3.600 de unidad. Junto a ella explicaba su método para compilarla, y a lo largo del libro daba bastantes ejemplos de cómo utilizar la tabla para calcular los elementos desconocidos de un triángulo a partir de los conocidos.
Además de eso Ptolomeo enunció el llamado Teorema de Menelao, utilizado para resolver triángulos esféricos, y aplicó sus teorías trigonométricas en la construcción de astrolabios y relojes de sol. La trigonometría de Ptolomeo se empleó durante muchos siglos como introducción básica para los astrónomos.

India.

Aryabhata

 
Al mismo tiempo que los griegos, los astrónomos de la India, con Aryabhata a la cabeza, desarrollaron también un sistema trigonométrico, pero basado en la función seno en vez de en cuerdas. Aunque, al contrario que el seno utilizado en la actualidad, esta función no era una proporción, sino la longitud del lado opuesto a un ángulo en un triangulo rectángulo de hipotenusa dada. Además, estudiaron otras razones trigonométricas como el coseno y el verseno (1-coseno), y tabularon estos datos en intervalos de 3,75º desde 0º hasta 90º.
Por último, otro matemático hindú, Varahamihira, gracias a los trabajos previos de Aryabhata, comenzó a utilizar una de las fórmulas más famosas de la trigonometría moderna, sen2(x)+cos2(x)=1.


Extraído del Blog "YITO ELIATRO DIXIT"

Bibliografía:
Historia y Didáctica de la trigonometría, Francisco Luis Flores Gil.

Historia de la Trigonometría, Planeta multimedia.

PD: La idea de este artículo surgió tras la lectura del Trabajo Fin de Máster de una de mis alumnas, Esther Jiménez, de la especialidad de Matemáticas del Máster de Secundaria de la Universidad de Sevilla. En él, aparece un esbozo de lo que es este artículo, por lo que pedí su permiso para poder utilizarlo. Sin embargo, su contestación fue que toda la información la obtuvo de varias fuentes de la web, por lo que no le parecía correcto aparecer ella misma como autora. Sin embargo, me parece apropiado citar, al menos, su trabajo como fuente de inspiración.

Aportado por Laura Gómez





domingo, 29 de septiembre de 2013

Efectos ópticos

Les acerco un video, que aparece en YouTube, sobre efectos ópticos que, seguramente, dado nuestro interés sobre estos temas, nos permitirá hacer otro alto en el camino del aprendizaje de la matemática.
¡A disfrutarlo!


Aportado por: Vanesa González

domingo, 8 de septiembre de 2013

Terremotos y logaritmos

Un terremoto también llamado seísmo o sismo, es un fenómeno producido por la liberación de energía en forma de ondas sísmicas provocando sacudidas bruscas y pasajeras en la corteza terrestre.
Charles F. Richter (1900-1985) desarrolló una escala de magnitud local. Esta escala tiene como uso al logaritmo para reflejar la energía que se desprende de un terremoto.
El logaritmo incorporado a la escala hace que los valores asignados a cada nivel aumenten de forma logarítmica y no de forma lineal. Sabemos que el logaritmo crece lentamente al aumentar muy rápido el número al que se le aplica. Esto resulta muy útil para determinadas escalas en las que la magnitud a medir crece a saltos gigantescos.
Debido a la base de la escala logarítmica, cada incremento de número entero en magnitud representa un aumento de diez veces en la amplitud medida; como una estimación de la energía, cada paso de una unidad en la escala de magnitud corresponde a la liberación de aproximadamente 31 veces más energía que la cantidad asociada con el valor del número entero anterior. La "Magnitud de Escala Richter" se expresa en números arábigos y representa la energía sísmica liberada en cada terremoto y se basa en el registro sismográfico.
 
Sismógrafo

Los logaritmos y la percepción

En la escuela de música de Buenos Aires, como introducción a la forma de representar el sonido como magnitud  y su unidad, vimos la ley de Weber- Fechner. Esta ley establece una relación entre la magnitud del estímulo y cómo éste es percibido. Nos interesaba esta ley por dos razones:
·      La primera es que nos plantea que dicha relación no es lineal sino logarítmica. Establecida la ley matemáticamente, tiene este aspecto:

Donde 'dp' corresponde al cambio percibido en el estímulo, 'dS' corresponde al cambio de magnitud del estímulo y S corresponde a la magnitud del estímulo. Integrando la ecuación anterior, se tiene:


Donde  C es la constante de integración, y ln es el logaritmo natural. Para determinar el valor de C se asigna a p = 0, es decir no hay percepción; y entonces:


Donde  So es el nivel de estímulo por debajo del cual no se percibe sensación. Por lo tanto la ecuación resulta:

miércoles, 28 de agosto de 2013

Antropología y logaritmos


Los logaritmos tienen múltiples aplicaciones en diferentes áreas. Entre ellas, una de gran importancia es la relacionada con la antropología, la cual permite determinar la antigüedad de restos orgánicos por el Método del Carbono 14:

El método de “Carbono-14” es un procedimiento para determinar la edad de ciertos objeto arqueológicos que tengan un origen biológico con una antigüedad de hasta cerca de 60.000 años. El carbono-14, es radioactivo siendo su “período de semi desintegración” de 5760 años (es decir, a los 5760 años de la muerde de un ser vivo, la cantidad de Carbono-14 en sus restos fósiles se reduce a la mitad). Por lo tanto, cuando los organismos vegetales o animales mueren, cesa el intercambio con la atmósfera por lo tanto, cesa también el reemplazo de carbono de sus tejidos. Desde ese momento el porcentaje de C-14 de la materia orgánica muerta, comienza a disminuir.

Para averiguar el tiempo estimado de antigüedad del fósil, se utiliza la siguiente fórmula


Siendo:

No: cantidad de C-14 original del fósil (al morir). 
Nf: cantidad de C-14 final del fósil (al encontrarlo). 
T1/2: periodo de semidesintegración del C-14, es constante. Nosotros utilizaremos 5.760 años. 
t: tiempo estimado de antigüedad del fósil . 


Ejemplo: Se ha encontrado un fósil con un 10% de C-14 en relación con una muestra viva, entonces el fósil tendría una antigüedad de aproximadamente 19140 años.





Aportado por: María Emilia Díaz Molina

martes, 13 de agosto de 2013

Un poco de pensamiento lateral

Leyendo el aporte que Fabián envió al grupo, me acordé de un profesor de física de otra carrera que, al iniciar la cursada, nos habló sobre “Pensamiento lateral” y Problemas lógicos. Seguramente, cuando lean esto, se van a preguntar qué tiene que ver con matemática. 
En realidad el aporte que voy a hacer no tiene tanto que ver con la matemática, pero lo que demuestra es que, si bien para realizar cálculos nos basamos en un modelo o en una fórmula, como en el caso de función cuadrática, debemos primero razonar el tema que estamos viendo, teniendo en cuenta lo aprendido anteriormente. 
Éste es el motivo por el cual elegí buscar aportes sobre problemas de pensamiento lateral y lógica.  Ahí van algunos ejemplos,.....¡a pensar se ha dicho!:

A) EL HOMBRE EN EL ASCENSOR. Un hombre vive en un edificio en el décimo piso (10). Todos los días toma el ascensor hasta la planta baja para ir a su trabajo. Cuando vuelve, sin embargo, toma el ascensor hasta el séptimo piso y hace el resto del recorrido hasta el piso en el que vive (el décimo) por las escaleras. Si bien el hombre detesta caminar, ¿por qué lo hace?
B) EL HOMBRE EN EL BAR. Un hombre entra en un bar y le pide al barman un vaso de agua. El barman se arrodilla buscando algo, saca un arma y le apunta al hombre que le acaba de hablar. El hombre dice “gracias” y se va.
C) EL HOMBRE QUE SE “AUTOESTRANGULÓ”. En el medio de un establo completamente vacío, apareció un hombre ahorcado. La cuerda alrededor de su cuello estaba atada a un andamio del techo. Era una cuerda de tres metros. Sus pies quedaron a un metro de altura del piso. La pared más cercana estaba a siete metros del muerto. Si escalar las paredes o treparse al techo es imposible, ¿cómo hizo?
D) HOMBRE EN UN CAMPO ABIERTO CON UN PAQUETE SIN ABRIR.  En un campo se encuentra un señor tendido, sin vida. A su lado hay un paquete sin abrir. No hay ninguna otra criatura viva en el campo. ¿Cómo murió?
E) EL BRAZO QUE LLEGÓ POR CORREO. Un hombre recibió un paquete por correo. Lo abrió cuidadosamente y encontró el brazo de un hombre adentro. Lo examinó, lo envolvió nuevamente y lo mandó a otro hombre. Este segundo hombre examinó el paquete que contenía el brazo muy cuidadosamente también, y luego, lo llevó hasta un bosque en donde lo enterró. ¿Por qué hicieron esto?
F) DOS AMIGOS ENTRAN A COMER EN UN RESTAURANTE. Los dos lograron sobrevivir al naufragio de un pequeño barco en donde viajaban ambos y el hijo de uno de ellos. Pasaron más de un mes juntos en una isla desierta hasta que fueron rescatados. Los dos ordenan el mismo plato del menú que se les ofrece. Una vez que el mozo les trae la comida, comienzan a comer. Uno de ellos, sin embargo, ni bien prueba el primer bocado sale del restaurante y se pega un tiro. ¿Por qué?
G) UN HOMBRE VA BAJANDO LAS ESCALERAS DE UN EDIFICIO  cuando advierte súbitamente que su mujer acaba de morir. ¿Cómo lo sabe?
H) LA MÚSICA SE DETUVO. La mujer se murió. Explíquelo.

I) EN EL FUNERAL DE LA MADRE DE DOS HERMANAS, una de ellas se enamora profundamente de un hombre que jamás había visto y que estaba prestando sus condolencias a los deudos. Las dos hermanas eran las únicas que quedaban ahora como miembros de esa familia. Con la desaparición de la madre ellas dos quedaban como únicas representantes. Después del funeral y ya en la casa de ambas, una hermana le cuenta a la otra lo que le había pasado (y le estaba pasando con ese hombre) del que no sabía quién era y nunca había visto antes. Inmediatamente después, mata a la hermana. ¿Por qué?

Si les interesa el tema, esperamos respuestas en Comentarios.

Aportado por: María Emilia Díaz Molina

domingo, 11 de agosto de 2013

El mundo gracias a la matemática

La sociedad de hoy no podría funcionar sin la matemática. Desde la televisión hasta los últimos modelos de celulares, desde una simple compra a un plano de un edificio, surgen de ideas o métodos matemáticos  y no por arte de magia.

Hoy en día la tenemos tan incorporada que ni siquiera logramos darnos cuenta. 

Acá les dejo una curiosidad  asombrosa de aplicación de la geometría analítica al servicio de la arquitectura y del aprovechamiento de la luz en una construcción bellísima como lo es el Parque Oceanográfico de VALENCIA, el mayor acuario de Europa.



La forma que caracteriza esta construcción es la de una superficie conocida como paraboloide hiperbólico o "silla de montar"


Este tipo de superficies, además de su belleza,  tienen excelentes propiedades cuando se trata de la reflexión de la luz. Si observan el caso del Parque mencionado, el mismo está rodeado por agua y, por la ubicación de los focos, la luz natural  durante el día y la artificial durante la noche reflejada por el agua es aprovechada para intensificar la iluminación del interior a través de sus superficies vidriadas.

Si les interesa el modo de construcción, les acerco este sitio:



Aportado por: Guislenne Ferreira



domingo, 4 de agosto de 2013

La geometría en la óptica


Aportando algunos datos más sobre la reflexión de la luz sobre superficies parabólicas, encontre´un videíto donde se lleva a cabo un experimento muy sencillo que permite visualizar toda la teoría sobre el tema. Lo podemos ver en:



Por el minuto 3:00 es cuando realiza el experimento con el puntero láser sobre la superficie parabólica. Faltaría saber las características geométricas  de la parábola usada como para tener un aproximado de donde debería estar el foco como para que el experimento sea más preciso. 


Y en este otro link :http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Curiosid/rc-80/rc-80b.html encontré una nueva aplicación al espejo parabólico que, creo,  no fue nombrado en clase y que son los Hornos Solares.  

Aportado por: Juan francisco López

Curiosidades matemáticas

Algunas "curiosidades" matemáticas, que son interesantes para leer y aprender un poco más:

# El signo "igual"

Las dos rayas = que indican igualdad las empezó a utilizar un matemático inglés llamado Robert Recorde que vivió hace más de cuatrocientos años. En uno de sus libros cuenta que eligió ese signo porque “dos cosas no pueden ser más iguales que dos rectas paralelas”. 

# El símbolo de la raiz

El símbolo de raíz se empezó a usar en 1525 y apareció por primera vez en un libro alemán de álgebra. Antes, para indicar la raíz de un número se escribía “raíz de …”. Luego, para abreviar, se empezó a poner “r”. Pero si el número era largo, el trazo horizontal de la “r” se alargaba hasta abarcar todas las cifras. Así nació el símbolo de la raíz, como una “r” mal hecha.

# Sistema binario

Gottfried W. Leibnitz, inventó el sistema binario (base 2) usado hoy en los ordenadores. Leibnitz vio en este sistema la imagen de la Creación; se imaginó que la unidad (1) representaba a Dios y el cero (0) la nada, e inventó un sistema filosófico basado en esas premisas.

# El "cero"

La palabra cero deriva probablemente de “zephirum”, forma latinizada del árabe “sifr” que es, a su vez, una traducción de la palabra hindú “sunya” que significa vacío o nada. 

# El uso de la coma

El primero en usar la coma para separar la parte decimal de la fraccionaria fue el astrónomo italiano Giovanni Magini. La invención de los logaritmos generalizó el uso de los números decimales y el escocés John Napier, inventor de los logaritmos neperianos, recomendó en 1617 el uso del punto; el caos siguió durante todo el siglo XVIII aunque al final solo quedaron en competencia el punto y la coma. En el continente europeo el asunto se resolvió en 1698, cuando Leibnitz, propuso usar el punto como símbolo de multiplicación (“en lugar del signo x, que se confunde con x, la incógnita”); quedó así la coma para separar la parte decimal del número. En Inglaterra, sin embargo, donde se habían cerrado las puertas al alemán Leibnitz, se siguió utilizando el símbolo x para la multiplicación y el punto para separar los decimales. En España y América también se usó, y se sigue aceptando, la coma elevada. 

# Multiplicación curiosa

Lo que veran aquí abajo es una multiplicación:

            111.111.111 x 111.111.111

Y aunque no lo crean, el resultado de esa multiplicación es:

        12345678987654321

Increíble ¿Verdad?.

Aportado por : Nicolás León