miércoles, 3 de octubre de 2012

Matemáticas en la Alhambra.

La belleza de la Alhambra se encuentra en las manifestaciones artísticas que buscan la belleza en los diseños geométricos, especialmente en los mosaicos ya que la religión islámica prohíbe la representación de figuras de la Naturaleza. Han hecho de la decoración un motivo tanto matemático como artístico. El arte se basa en llenar el plano por repetición de figuras, esta gran obra se origino en la España musulmana, durante el siglo XIII. En La Alhambra de Granada se encuentran los mejores mosaicos. Existen 17 grupos de simetría cristalográficos y no sólo ahí se quedan, sino que en sus jardines, en sus patios, en los arcos que adornan puertas de entrada es posible encontrar matemáticas.


Fachada del palacio de Comares



Las cuatro baldosas que más se repiten en los mosaicos de La Alhambra se llaman "el hueso", "el pez volador", "el avión" y "la pajarita". Las tres primeras se obtienen a partir del cuadrado y la última a partir del triángulo, mediante el principio de "variar la forma pero mantener la superficie". Pero hay muchos otros diseños.



El Teselado de la Alhambra. La tesela básica con la que se construye todo el mosaico se le llama unidad. Es decir, se comporta como los azulejos del suelo de nuestra casa, tenemos una sola pieza como modelo, y las otras son iguales a la anterior simplemente añadiéndolas a su lado y jugando con los movimientos geométricos.

los cuatro tipos básicos de movimientos en el plano, que se utilizan para dar los diferentes grupos cristalográficos son:
  
La traslación es repetir la  loseta una y otra vez en alguna dirección deseada, añadiéndola al lado de la anterior sin realizar ningún giro. Este viene expresado por la fórmula:


T(x, y) = (x +a, y + b).


La rotación R(C,q) con centro C y ángulo de rotación "q" es un movimiento que hace girar los puntos del plano de acuerdo a la relación siguiente: cada punto P del plano es enviado a un punto Q, tal que P y Q están sobre una circunferencia de centro C y radio igual a la distancia desde P a C. Es decir, la nueva loseta surge por el giro de una anterior con centro en algún punto determinado y con un ángulo concreto.



La reflexión, podemos realizar una reflexión de eje la recta  R  sobre un triángulo ABC, en la forma que se indica en la figura Es decir, usamos un eje R como espejo, a partir del cual reflejamos la tesela de un lado hacia el otro.

La simetría de deslizamiento está formada por una reflexión, seguida de una traslación en la dirección del eje de reflexión. Se trata de una combinación de las anteriores: primero reflejamos la tesela, y después la trasladamos en dirección al eje con el que hemos realizado la reflexión. Tal es el movimiento que se realiza para pasar del triángulo ABC al triángulo A´´B´´C´´

De este modo surgen los mosaicos tan singulares que hace que veamos la Alhambra de Granada un lugar con encanto.








































Cosas Cotidianas


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" y detrás de estas cosas y muchas otras cosas se encuentran las matemáticas.
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.

Apuntes Método Gauss 1er dia de clase