sábado, 1 de octubre de 2011

El Número del Caos

Hay un número que actualmente debe entrar en la lista de números memorables. Se trata del número:

4,669201609102990...

Llamado constante de Feigenbaum. El contexto en el que surge este número sería largo y demasiado complejo para explicarlo aquí (está relacionado con la Teoría del Caos), pero mencionemos, aunque sea de pasada, que puede ser interpretado como un factor de escala en la formación de fractales (Un fractal es un objeto cuya estructura básica o fragmentada, se repite a diferentes escalas) cuando éstos se forman mediante dinámicas caóticas. No es exactamente así, pero si imaginamos una planta (por ejemplo el brócoli) como estructura fractal, de manera que en cada una de sus ramificaciones se repita la forma global de la planta, el factor de escala que nos permitiría pasar de una a otra sería precisamente dicho número.










Kiva



Quería presentaros una iniciativa muy interesante KIVA, http://www.kiva.org/, una organización para que los habitantes de los países ricos puedan prestar dinero a los habitantes de los países pobres.

El funcionamiento, es que tu eliges a quien y para que le quieres prestar, y la cantidad mínima es de 25 $. Es interesante echarle un vistazo, sobre todo cuando ves que han prestado 247 Millones de dolares. 



Y cuando observas que su ratio de devolución de los prestamos es mejor, que el que tienen la mayoría de nuestros bancos

viernes, 30 de septiembre de 2011

Resumen de 1ª Semana de clase

Ya hemos pasado nuestra primera semana de clase de las 15 que pasaremos juntos. Eso significa que ya llevamos el 7% de la asignatura.

En esta semana hemos puesto en funcionamiento este Blog, entre todos hemos hecho 43 entradas (POST), y hemos tenido 2150 visitas.

La 1ª Tarea era contestar una encuesta utilizando la cuenta GOUMH, lo han conseguido 41 alumnos. A todos ellos se les ha enviado una invitación para participar en el BLOG. Quedan 22 alumnos pendientes de aceptar la invitación de participar en el Blog

La 2ª Tarea era hacer un post sobre matemáticas en este blog, y enviar la dirección de ese post en el formulario de la tarea 2. Solamente 12 alumnos han entregado la dirección del post, a través del formulario, pero algunos de ellos no la han enviado correctamente. El próximo lunes daremos más instrucciones sobre esta tarea.

La 3º Tarea (entrega apuntes) Todavía no tenemos ningún alumno interesado en la misma, cuando su valor es de 2 horas.  Cuando tengamos alumnos, haremos un formulario para la entrega de los mismos

La 4º Tarea (entrega de ejercicio) Tiene dos partes, habrá que entregar en papel el Lunes 3 de Octubre. Plazo máximo de entrega 3 de Octubre a las 9:00 para el PAPEL, también se debería de haber rellenado el formulario correspondiente antes de esa fecha De momento lo han entregado 14 alumnos.

Sobre Matemáticas, hemos empezado por Álgebra lineal, conociendo lo que es el método de Gauss, aunque todavía no lo hemos llamado de esa forma. 

Esta semana hemos conseguido una nueva forma de comunicarnos, a través de un blog. Aunque aun nos quedan muchos alumnos que no lo han conseguido.


BANDA DE MÖBIUS

La banda de Möbius o cinta de Möbius es una superficie con una sola cara (Si se colorea la superficie de una cinta de Möbius, comenzando por la «aparentemente» cara exterior, al final queda coloreada toda la cinta, por tanto, sólo tiene una cara y no tiene sentido hablar de cara interior y cara exterior) y un solo borde (Se puede comprobar siguiendo el borde con un dedo, apreciando que se alcanza el punto de partida habiendo recorrido "ambos" bordes; por tanto, sólo tiene un borde).
Tiene la propiedad matemática de ser un objeto no orientable (
Una persona que se desliza «tumbada» sobre una banda de Möbius, mirando hacia la derecha, al dar una vuelta completa aparecerá mirando hacia la izquierda).

Fue descubierta por los matemáticos alemanes August Ferdinand Möbius y Johann Benedict Listing en 1858.


Para construirla, se toma una cinta de papel y se pegan los extremos dando media vuelta a uno de ellos.




jueves, 29 de septiembre de 2011

Figuras geométricas


Las abejas para almacenar la miel, construyen sus panales con celdas individuales, que han de formar un mosaico homogéneo sin huecos desaprovechados.

Eso lo pueden conseguir con celdas triangulares, cuadradas y hexagonales.

Otra cuestión es qué forma es más rentable para que empleando la misma cantidad de cera, se logre la mayor superficie y capacidad de la celda.

Veamos cuáles son las superficies de un triángulo, un cuadrado, un hexágono y un círculo, todos de igual perímetro: 12 cm.:

La opción más favorable por mayor superficie a igualdad de perímetro no dejando huecos entre celdas, es el HEXÁGONO. Es la empleada por las abejas.

El número aureo en la Sucesion natural de Fibonacci



Aprovecho que ya se ha hecho referencia a Fibonacci y al número aureo para decir que este último aparece dentro de la propia sucesion de Fibonnaci (1, 1, 2, 3, 5, 8,... ).



Esta sucesión aparece en la naturaleza de diversas formas, ya sea en la reproducción de los conejos, como en la diferencia entre que del huevo de abeja salga un zángano o una abeja, en los pétalos de las flores, las pipas de un girasol,... y aparece también en el ser humano, en las falanges de los dedos índices de nuestra mano.


Si cogemos los números de la Sucesión, y los dividimos entre ellos mismos, el resultado se aproximará a 1.618033.. el número aureo, la proporción perfecta. Hay estudios psicológicos que consideran que la proporción aurea es vista por el cerebro humano como el ideal de belleza.


De esta forma la naturaleza utiliza sendos métodos para la elaboración de un mundo proporcionado.

Las matemáticas ocultas en la vida cotidiana

Dos caminos paralelos. En uno está el mundo físico, la naturaleza, la vida cotidiana del hombre. En el de al lado, ese lenguaje de pensamiento abstracto llamado matemáticas. Pero en el trayecto ambos caminos se conectan, mejorando de tal manera y tan a menudo la vida del hombre que los ejemplos se convierten en infinitos, tan cotidianos, que no hace falta más que ir al baño, encender la calefacción o el ordenador para encontrar matemáticas.

      Dos usuarios de Internet
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      Dos usuarios de Internet- GORKA LEJARCEGI

      Imagen de bacterias y el ciclista Lance Armstrong
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      El ejemplo de los caminos paralelos lo ponía Gutam Mukharjee (45 años), del Instituto Indio de Estadística, durante un descanso de las sesiones del Congreso Internacional de Matemáticos que se acaba de celebrar en Madrid. Allí, unos 3.500 expertos discutieron sobre el presente y el futuro de esta ciencia y, además, mostraron cómo las matemáticas envuelven la vida cotidiana.

      - Del termostato al buscador de Internet. Cuando alguien pone el termostato de la calefacción a una temperatura de 20 grados, la máquina encenderá los radiadores hasta que la casa esté un poco por encima de esos 20 grados. Después los apagará hasta que el ambiente esté un poquito por debajo de lo deseado. Luego volverá a encenderlos...

      "La estrategia -cuándo se enciende, cuándo se apaga- no es trivial. Para calcularlo se utilizan ecuaciones matemáticas", explica Enrique Zuazua, profesor de la Universidad Autónoma de Madrid. Esas mismas ecuaciones se usan para mantener una velocidad constante en los lectores de CD, o para saber hasta dónde hay que llenar de agua la cisterna, añade.

      "La gente está acostumbrada a que las cosas funcionen solas, pero detrás hay algo que las hace funcionar", explica Zuazua. Al introducir una palabra en el buscador de Internet, por ejemplo, en Google, los resultados tampoco son casuales. "Los matemáticos imaginamos la Red como un montón de canicas colocadas sobre una superficie. Hay que identificar quiénes son los que miran y quiénes los que son mirados, buscar la palabra que se pide y jerarquizar los resultados -si buscas la palabra Kleinberg, quieres encontrar a Jon Kleinberg, el científico que acaba de obtener el premio Nevanlinna, no al señor Kleinberg que vive no sé dónde". Todo eso se hace a través de algoritmos que contemplan todas esas variables.

      - El casco de los ciclistas y el coche que menos consume. En los últimos años, la forma de los cascos de los ciclistas, al menos los que usan en una contrarreloj, ha cambiado: redondeados por delante, acabados en pico por detrás..., y no se trata de una cuestión estética, sino de aerodinámica, que intenta mejorar el rendimiento de los deportistas. Mediante ecuaciones, se simula el comportamiento de un objeto sólido (el casco, la bicicleta...) en interacción con un fluido (el aire) hasta dar con el diseño más eficiente (en este caso, el que ponga menos resistencia al aire). En los aviones, los coches o los barcos se utiliza el mismo procedimiento, y el diseño variará en función del objetivo: que sea más rápido, más estable o que gaste menos combustible.

      - Decisiones y jerarquías reales. En las empresas, más allá de las jerarquías de jefes, subjefes, y tropa, las matemáticas permiten conocer la jerarquía real: qué empleado tiene mejores contactos o a quién hay que dirigirse para canalizar mejor una información. Lo hacen los matemáticos sometiendo los registros de sus correos electrónicos a la teoría de Grafos. Las aplicaciones de las matemáticas en sociología son muy amplias y van más allá de la estadística. Sirven incluso para evitar la propagación de una epidemia o para disminuir su impacto. Cuando no se dispone de medios para inmunizar o controlar a toda la población, las matemáticas permiten determinar a qué personas hay que vacunar para reducir el riesgo, explica Ángel Sánchez, de la Universidad Carlos III de Madrid.

      - De la célula al espacio. Predecir el comportamiento de una célula (por ejemplo, una bacteria) y después programarla para que realice una función distinta, la que se necesite en cada momento. La segunda parte sería imposible sin la primera, predicción que se hace con matemáticas. Eso es lo que están haciendo en la Universidad de Valencia y la Universidad Politécnica de Valencia.

      Y de lo más pequeño y cercano, a lo más lejano, el espacio. De nuevo con simulaciones matemáticas se calcula en qué momento exacto una sonda espacial ha de apagar los motores al entrar en contacto con la gravedad, y en qué momento, ya cerca del suelo, debe abrir los paracaídas y volver a encender los motores para aterrizar en su destino sin hacerse papilla.

      - Una escultura como una ecuación. Música, pintura, escultura..., las artes se han apoyado siempre, de una u otra manera, en las matemáticas. Un ejemplo es la obra del escultor japonés Keizo Ushio, que trabaja con formas geométricas y topológicas como la Banda de Moëbius (una cinta de una sola cara y no orientable), o el toro (una superficie cerrada producto de la unión de dos circunferencias). Una muestra de esta última, realizada en granito durante el Congreso de Matemáticos, se puede encontrar en el futuro Centro de Física del campus de Cantoblanco (Madrid) del CSIC. A partir de cálculos matemáticos, Ushio fragmenta las formas para convertirlas en sus esculturas. "Las matemáticas son un lenguaje universal, y no hace falta papel para plasmarlas", explica. De hecho, asegura que hace sus cálculos "mentalmente".

      miércoles, 28 de septiembre de 2011

      Superadas las 1500 visitas en el Blog

      Ya hemos superado las 1500 visitas al BLOG, porque recordar que todo lo que se publica en el BLOG es público

      Número áureo


      Se trata de un número algebraico irracional (decimal infinito no periódico) que posee muchas propiedades interesantes y que fue descubierto en la antigüedad, no como “unidad” sino como relación o proporción entre segmentos de rectas. Esta proporción se encuentra tanto en algunas figuras geométricas como en la naturaleza. Puede hallarse en elementos arquitectónicos, en las nervaduras de las hojas de algunos árboles, en el grosor de las ramas, en el caparazón de un caracol, en los flósculos de los girasoles, etc.

      Asimismo, se atribuye un carácter estético especial a los objetos que siguen la razón áurea, así como una importanciamística. A lo largo de la historia, se le ha atribuido importancia en diversas obras de arquitectura y otras artes, aunque algunos de estos casos han sido objetables para las matemáticas y la arqueología.






      Una sección áurea es una división en dos de un segmento según proporciones dadas por el número áureo. La longitud total a+b es al segmento más largo a como a es al segmento más corto b


      las matematicas están presentes en la naturaleza

      La sucesión de Fibonacci es 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, etc La fórmula básicamente es una guía para la adición de los dos números anteriores en el sistema hindú-arábigo para obtener un nuevo número ad infinitam.. Curiosamente, este se encuentra en todas partes en los seres vivos por la forma en que las cosas crezcan de manera exponencial en la naturaleza.


       
       
      Aquí se ve que hay, por ejemplo, 8 o 13 giros en una piña (tanto los números de Fibonacci), dependiendo de la dirección que seguir. Si se observa también al  mirar a una piña de un lado, cada nivel tiene un cierto número de escalas que coincide con un número de Fibonacci. Casi todas las plantas o animales se rige por los números de Fibonacci! He aquí otro ejemplo.
       
      las hojas de la planta (8, otro número de Fibonacci) suben en espirales de manera que desde el punto de vista superior, podemos ver que cada hoja se la luz del sol tanto como sea posible. Los mismos son espirales en incrementos de Fibonacci y la proporción.

      Teorema de Fermat

      En teoría de números, el último teorema de Fermat, o teorema de Fermat-Wiles, es uno de los teoremas más famosos en la historia de las matemáticas. Utilizando la notación moderna, se puede enunciar de la siguiente manera:

      Si n es un número entero mayor que 2, entonces no existen números enteros a,b, y c, tales que se cumpla la igualdad (con a, b , c no nulos):






      El teorema fue conjeturado por Pierre de Fermat en 1637, pero no fue demostrado hasta 1995 por Andrew Wiles ayudado por Richard Taylor. La búsqueda de una demostración estimuló el desarrollo de la teoría algebraica de números en el siglo XIX y la demostración del teorema de la modularidad en el siglo XX.

      Se cree que Fermat se inspiró en el teorema de pitágoras para su posterior afirmación.



      Teorema de Fermat:








      NATURALEZA MATEMATICA

      La naturaleza se basa en las matematicas y por lo tanto en las formas geometricas regulares. Buena prueba de ello son las siguentes imagenes:


      Nieve vista con un microscopio
      Simetria de la fruta
      Geometria de una planta

      LOS TIBURONES USAN MATEMÁTICAS FRACTALES

      Un nuevo estudio sugiere que algunos tiburones y otros depredadores marinos pueden seguir estrategias matemáticas estrictas cuando se encuentran en busca de comida.




      El movimiento o ruta que siguen tiburones y otros depredadores marinos sigue una matemática fractal. No importa a qué escala se haga el gráfico del movimiento de estas criaturas, veremos una ruta aprentemente sin orden ni razón, pero que logra los objetivos de caza de estos animales.
      El movimiento Browniano muestra cómo se mueven al azar los animales, que suelen regresar al lugar de donde partieron. El "flight Lévy", es el movimiento que seguirían los tiburones y otros animales en general, en el que, aunque parezca increíble, la longitud del movimiento es la misma que la del movimiento al azar o Browniano.
      El movimiento de los tiburones y otros animales obedece una ley matemática fractal, que les hace recorrer una larga distancia en el menor tiempo posible y con el menor gasto de energía.


      Ejercicios Hoja 1 TAREA Nº 4

      1º Ejercicios a realizar:      TAREA Nº4

      Para entregar la tarea 2,

      Ademas de hacer el post, hay que comunicarmelo para que la evalue. A través de este formulario.




      martes, 27 de septiembre de 2011

      La curva catenaria


      La curva que describe un cable que está fijo por sus dos extremos y no está sometido a otras fuerzas distintas que su propio peso es una catenaria. Al principio se confundió con la parábola, hasta que el problema lo resolvieron los hermanos Bernoulli junto con Leibniz y Huygens en el 1691.
      Un ejemplo lo constituyen los cables de los puentes colgantes, como por ejemplo el Golden Gate de San Francisco.

      TEOREMA DE EULER

      El Crop Circle de Willton Windmill de 22 de Mayo
      desconcierta a todos los científicos del mundo
      y revela la ecuación de Euler.

      El pasado 22 de Mayo, ha aparecido en Wilton Windmill un agrograma que tiene absolutamente desconcertados a los científicos
      La figura muestra un código en ASCII con un mensaje que puede decodificarse en 9 dígitos de código binario.
      La cobertura del Crop circle, ha trascendido mucho más allá de la prensa británica, en la que académicos, científicos, biogenetistas y matemáticos, convergen en la interpretación del código, demostrando una excelencia y objetividad sin precedentes hasta ahora.




      Seguidamente os voy a exponer el marco de referencia de la ecuación de Euler, circunstancia en la que existe consenso general en la comunidad científica.



      BOTELLA DE KLEIN


      Una botella de Klein es una superficie no orientable, abierta de característica de Euler igual a 0 que no tiene interior ni exterior y además no tiene borde
      . Fue descrita por primera vez en 1882 por el matemático alemán Félix Klein.

      El nombre original del objeto no fue el de botella de Klein, sino el de superficie de Klein, pero el traductor confundió las palabras. Como la apariencia de la representación tridimensional recuerda a una botella, casi nadie se dio cuenta del error.

      Teorema de Thales


      El teorema de Thales demuestra la relación de proporcionalidad entre los segmentos que delimitan rectas secantes sobre rectas paralelas. Es muy útil para dividir un segmento en partes iguales o proporcionales a otros segmentos.

      SIMETRIA

      La simetría es un rasgo característico de formas geométricas, sistemas, ecuaciones, y otros objetos materiales o entidades abstractas, relacionada con su invariancia bajo ciertas transformaciones, movimientos o intercambios.

      En condiciones formales, decimos que un objeto es simétrico en lo que concierne a una operación matemática dada, si, cuando aplicado al objeto, esta operación no cambia el objeto o su aspecto. Dos objetos son simétricos uno al otro en lo que concierne a un grupo dado de operaciones si uno es obtenido de otro por algunas operaciones (y viceversa). En la geometría 2D las clases principales de simetría de interés son las que conciernen a las isometrías de un espacio euclídeo: traslaciones,rotaciones, reflexiones y reflexiones que se deslizan.

      La simetría también se encuentra en organismos vivos.