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Cálculo Infinitesimal - Contenido educativo

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Subido el 21 de julio de 2024 por Víctor S.

11 visualizaciones

Introducción al calculo infinitesimal.:
- Contexto histórico
- Conceptos: límite, infinito e infinitesimal
- Derivadas e integrales
- Aplicaciones.

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Bien, pues vamos a empezar con el tema. 00:00:05
Bien, vamos a hablar del cálculo
infinitesimal.
00:00:08
¿Qué es el cálculo infinitesimal? 00:00:12
Bien, es una parte de la matemática. 00:00:14
No es una parte cualquiera. 00:00:16
Es muy interesante verlo de manera muy
particular porque este campo fue decisivo
00:00:18
e importantísimo para todo el desarrollo
tecnológico que ha habido en los últimos
00:00:25
tres siglos. 00:00:30
Suele ser, pues, si se habla o se pregunta
sobre cuál es la parte de la ciencia más
00:00:31
importante o la piedra angular del
desarrollo científico.
00:00:39
Se suele decir, pues, las tres leyes de
Newton, el libro de Newton, de principios
00:00:45
filosóficos sobre la naturaleza,
la ley de las tres leyes de Newton,
00:00:50
básicamente. 00:00:56
Bien, mucha gente dice eso. 00:00:58
Otros, entre los que yo me incluyo,
creemos que la parte más decisiva para
00:01:00
todo ese desarrollo científico y
tecnológico es el cálculo infinitesimal.
00:01:06
Es bien hacer la herramienta, lo otro es
también muy importante que duda cabe,
00:01:12
y es materia conceptual, pero con el
cálculo infinitesimal es la herramienta
00:01:17
que no solamente se va a aplicar en la
dinámica o la cinemática, sino que va a
00:01:21
tener infinidad de aplicaciones en
inundadas campos permitiendo pasar de la
00:01:29
aplicación de las leyes naturales de forma
puntual a poderte en cuenta la geometría
00:01:35
propia de los elementos que se están
estudiando, como lo obremos.
00:01:43
Bien, pues esta introducción vamos a ver
un poco el contexto histórico.
00:01:47
El contexto histórico es muy importante,
hay que entender cómo ido evolucionando
00:01:53
todo el pensamiento y todo el desarrollo
científico a lo largo de la humanidad y
00:01:57
qué encaje tiene esta materia con todo
esto.
00:02:03
Hay que entender que durante 1.800 años,
ojo, 1.800 años, 18 siglos, bien,
00:02:07
es como si nos remontamos al año 200,
lo que se hizo el año 200, todavía lo
00:02:15
seguíamos usando hoy. 00:02:19
Es algo realmente pasmoso, bien,
pues durante 1.800 años todos los saberes
00:02:22
científicos del mundo occidental venían
bastándose de una manera bastante amplia
00:02:29
en Platonia Aristóteles. 00:02:37
Al principio la filosofía del pensamiento
de Platón tenía más peso y luego ya fue
00:02:40
Aristóteles el que consiguió mucha mayor
influencia.
00:02:45
De acuerdo desde el siglo IV antes de
Cristo, el 36 pico antes de Cristo,
00:02:49
sabemos que Platón es el maestro
Aristóteles, hasta el renacimiento,
00:02:53
hasta nuestro amigo Descartes. 00:02:58
Se nos ha ido para atrás de esto un
momentito.
00:03:02
Vamos a coger el resaltador. 00:03:10
Perfecto. 00:03:17
¿En qué se basaba el conocimiento
científico de los griegos?
00:03:19
Los griegos usaban como herramienta
principal para sus debates y sus
00:03:24
reflexiones científicas el concepto
extracto, el lenguaje.
00:03:32
Sí, había geómetras, había matemáticos,
pero las bases de todo su conocimiento
00:03:37
eran bases astratas, fundamentalmente en
principio metafísicas.
00:03:45
La metafísica de Aristóteles es bien
conocida y muy famosa que podemos hablar
00:03:51
de ella aquí ahora. 00:03:57
Eran estas bases. 00:04:01
También hay que entender que este tipo de
pensadores eran pensadores globales.
00:04:02
Aristóteles dominaba todo el saber de su
época, pero tenían una vocación de
00:04:11
intelectuales en toda sustención. 00:04:18
¿De acuerdo? 00:04:23
De hecho, Aristóteles hablaba de
metafísica, de físicas naturales,
00:04:24
de biología, de dinámica, de lógica en
general.
00:04:29
Luego también aplicaciones matemáticas,
biología.
00:04:36
Tenía un montón de campos en los que
estuvo trabajando, lo cual no deja de ser
00:04:39
muy sorprendente la capacidad que tuvo
para con unas bases, unos mimbres tan
00:04:43
escasos como los conocimientos que había
en aquella época.
00:04:50
Poder desarrollar y abarcar de una forma
tan amplia tantas materias.
00:04:53
Con lo cual, esta manera de abarcar todos
los conocimientos le hacen la referencia
00:05:00
practicante absoluta de todo hasta ya el
renacimiento.
00:05:08
Es decir, si había una duda sobre tal
cuestión, pues se consultaba Aristóteles,
00:05:13
el filósofo que decía, o como lo llamaría,
Sando Tomás de Aquino.
00:05:17
Esto hay que distinguirlo de lo que
entendemos ahora como filósofo.
00:05:23
El filósofo de ahora es un pensador que se
dedica a un pensamiento más bien abstracto
00:05:27
de temas sociales, cuestiones humanas,
pero el filósofo de ahora no estudia
00:05:32
matemáticas, de forma general. 00:05:39
Ni estudia química, ni estudia física. 00:05:41
Al igual que el matemático actual,
el físico del químico tampoco estudia
00:05:42
filosofía, no estudia metáfrica de
Aristóteles, ni estudia existencialismo,
00:05:48
ni nada similar. 00:05:54
Son campos que con el tiempo sean de una
divergencia que jamás se han vuelto a
00:05:56
dormir y que son ajenos completamente unas
cosas a las otras.
00:06:03
Esto también, ya hago aquí el inciso,
es una de las causas por las cuales toda
00:06:09
esta relación que vamos a hacer,
que haremos también, del pensamiento o de
00:06:16
algunos conceptos aristotélicos,
no se usan en matemáticas.
00:06:22
El matemático, por lo general,
lo desconoce.
00:06:25
Y el señor que estudia Aristóteles
desconoce los conceptos matemáticos.
00:06:28
¿De acuerdo? 00:06:31
Hay un descomiento mutuo, bastante grande. 00:06:34
Decía que hasta el nacimiento la
referencia a Aristóteles.
00:06:37
Esto es muy importante porque las primeras
universidades empiezan ya a surgir a
00:06:43
finales de la edad media y obviamente
todos los profesores y todos los conceptos
00:06:49
de estas universidades son aristotélicos,
de forma general.
00:06:55
Cierto es que son algunos pensadores
nominalistas, etcétera, de otras
00:06:59
corrientes, en fin, que plantean alguna
discrepancia en cuanto a las bases que
00:07:07
presentan Aristóteles, pero no de forma
radical, de una forma absolutamente
00:07:14
novedosa y totalmente distinta. 00:07:19
¿De acuerdo? 00:07:21
Todos acoplan. 00:07:22
Está hablando con estos conceptos que
Aristóteles y Platón forjaron,
00:07:25
¿verdad? 00:07:33
Hasta que llega a un punto, el punto de
Descartes.
00:07:34
Bien, no deja de ser sorprendente toda
esta filosofía aristotélica que,
00:07:38
con conceptos más o menos abstractos,
llegan a una serie de reaccionamientos
00:07:43
bastante potentes y no deja de ser muy
sorprendente, luego lo veremos,
00:07:47
¿no? 00:07:52
Hasta que cosas como unos pensamientos tan
sencillos de inicio pueden llegar a tener
00:07:53
unas conclusiones bastante complejas al
final.
00:07:59
Bien, pues todo este tipo de cuestiones,
todo este tipo de asuntos, provocó que ya,
00:08:02
cuando llevamos al renacimiento,
los genios que también hubo en cuanto a
00:08:07
ese tipo de pensamientos, lo hemos hecho
antes, pues Alberto Magno, que también
00:08:13
dieron un pensador resultante global,
trataba todo tipo de ciencias,
00:08:16
todo tipo de materias, o se entró todo más
de Aquino, pues una vez que ya se aparecen
00:08:20
ese tipo de genios, surgieron otro tipo de
personas que empiezan a tener dificultades
00:08:25
a la hora de manejar estos conceptos,
a la hora de entenderlos, e incluso diría
00:08:31
yo a la hora de explicarlos también,
o de ser explicados.
00:08:35
De tal manera que, bueno, pues ya en el
renacimiento hay una abundancia de gente,
00:08:39
de estudiantes, que van en las nosidades
con cierta frecuencia, obviamente nada ni
00:08:45
parecido a lo que hay ahora, pero aquello
no es simplemente un reducto de genios
00:08:49
europeos, sino que bueno, pues por toda
Europa empiezan a sufrir estas
00:08:56
universidades y ya son pues cientos los
estudiantes que van a aprender en la
00:09:01
universidad, ya estudiar a la universidad. 00:09:10
Es previsible que muchos de ellos pues no
lo entendieran, tuvieran sus dificultades,
00:09:13
también quisieran plantear cosas distintas
y empiezan a surgir ciertas discrepancias.
00:09:18
Descartes es el más famoso de ellos,
porque Descartes es lo que hace el estudio
00:09:23
con los Jesuitas, también pensamiento
aristotélico, y llegado un momento,
00:09:27
digamos que su discrepancia frente a este
sistema de pensamiento hace que lo rechace
00:09:33
de forma frontal, total. 00:09:39
De ahí que se diga muchas veces en los
libros académicos, la duda metódica que
00:09:42
plantea Descartes, duda de todo,
pienso luego es esto, no duda de todo
00:09:47
porque un día se levante, digo,
he dado con la clave, sino duda de todo
00:09:51
porque ese todo significa lo que él ya
había estudiado, lo que ya he enseñado
00:09:55
está disconforme y entonces decide romper
radicalmente, no se guarda nada,
00:09:59
no quiere salvar absolutamente ningún
presupuesto aristotélico.
00:10:04
El presenta de la nada es sin hilo un
sistema filosófico totalmente nuevo y
00:10:09
pretende pues de alguna manera,
haciendo esa crítica que hace Aristóteles
00:10:17
de dudar de todo, pretende hacer lo mismo,
es decir, quito Aristóteles para ponerse
00:10:23
el mismo con su sistema filosófico de
acuerdo.
00:10:28
En la sociedad de aquel momento,
en la sociedad entre actual, empiezan a
00:10:31
surgir muchas tensiones porque hay gente
que lo rechaza de manera frontal,
00:10:34
otros que le apoyan y empieza a ver pues
muchas discrepancias.
00:10:39
Hay que decir que, bueno, con el paso de
los siglos y si comparamos ahora los dos
00:10:45
sistemas, teniendo obviamente el
Aristóteles, sobre todo en la parte del
00:10:50
estudio de las ciencias naturales,
la física, etcétera, pues bastantes
00:10:55
carencias. 00:11:00
Se recordemos, por ejemplo, que en la edad
media pues la química se reducía a
00:11:01
explicar que todos los elementos estaban
formados a su vez por cuatro elementos
00:11:09
básicos, tierra, fuego, aire y agua,
y con eso estaban formados todos los
00:11:14
elementos, de tal manera que, si hay un
elemento que era más caliente que otro,
00:11:20
es porque tenía más fuego que otro. 00:11:23
Entonces, esta era una explicación
bastante naïve, bastante grosera,
00:11:25
si lo entendemos ahora pues como tendemos
obviamente la química.
00:11:30
Y en la física pues, bueno, había también
bastantes...
00:11:35
muchas cosas que eran bastante groseras. 00:11:38
Sin embargo, pues tenía muchos aciertos. 00:11:41
Fundamentalmente en metafísica,
el concepto de potencialidad, que es lo
00:11:43
que hemos tenido que utilizar,
ya está metido de una manera social o está
00:11:48
entendido de una manera ya, como diría yo,
como si fuera con la sociedad,
00:11:55
¿de acuerdo? 00:12:02
El tema tiene mucho potencial,
este chico tiene mucho potencial,
00:12:03
o aquel elemento está en potencial de ser
otra cosa, todo este tipo de expresiones
00:12:07
las entendemos y parece que siempre han
estado allí.
00:12:13
Pero realmente son expresiones
conceptuales que fueron utilizadas para
00:12:16
risoteles para resolver ciertos problemas,
¿de acuerdo?
00:12:21
No siempre estuvieron ahí. 00:12:23
Bien, y sin embargo pues Descartes en su
planteamiento filosófico general plantea
00:12:25
también una serie de temas que son
aberraciones.
00:12:31
Por ejemplo, pues el desarrollo
tecnológico propio de su época,
00:12:35
que ya empiezan a hacer los primeros
relojes, le hace pensar pues que los
00:12:40
animales y los elementos de los seres
vivos son simplemente mecanismos.
00:12:44
La moda de su época es... 00:12:48
o lo que deslumbra en su época son los
relojes, los mecanismos, los elementos que
00:12:50
empiezan a moverse de forma autónoma con
engranajes, etcétera.
00:12:53
Y le hace pensar que los seres vivos son
exactamente lo mismo, sólo de una forma
00:12:59
más compleja. 00:13:03
Tiene un pesamiento comodológico de lo que
es el universo bastante también,
00:13:05
bastante bizarro. 00:13:08
Y bueno, esta le hace también una serie de
plantamientos un poco extraños,
00:13:12
afirma que la alma humana está dentro de
la galón de una pineal.
00:13:18
Y bueno, cosas un poco extrañas,
un poco bastante raras que a día de hoy
00:13:21
disunan bastante más y nos parecen los
relojes bastante más a los seres que los
00:13:26
que podían ser en su día los de
Aristóteles.
00:13:31
Todo se ha dicho, ¿de acuerdo? 00:13:33
Pero sea como fuere, pues en aquella época
empezaría ese confrontamiento.
00:13:34
Bien, el hecho de que Descartes tuviera el
reloj de los seres no significa que todo
00:13:38
lo que quisiera estuviera mal ni muchísimo
ni menos.
00:13:42
Él tiene ciertos muy importantes,
como esto de aquí, ¿de acuerdo?
00:13:44
El sistema cartesiano de Descartes en
latines cartesius.
00:13:50
De ahí viene los ejes cartesianos. 00:13:54
Inventó los ejes cartesianos, que es una
manera de representar la posición de los
00:13:56
elementos en un papel, en un plano. 00:14:04
Algo muy útil para la matemática,
para la ciencia en general, ¿verdad?
00:14:07
Y bueno, pues hizo unas cosas,
una serie de plantamientos en matemáticas
00:14:11
acertados, que también luego fueron
utilizados por otros hombres distintos de
00:14:18
su generación. 00:14:22
Bien, pues este tipo de plantamiento
ideológico y de sensaciones en su época se
00:14:24
trasladaron a la generación siguiente,
que fueron la generación de Newton y
00:14:32
Leibniz, ¿de acuerdo? 00:14:37
Newton bebe de los experimentos que se
hacía o que hizo Galileo.
00:14:39
Hay que entender que ya digo, en aquesta
época empieza a ver avances tendo el reloj
00:14:43
con el reloj, si pueden hacer ciertos
experimentos, medir tiempo, si mides
00:14:49
tiempo, puedes medir movimientos,
velocidades.
00:14:54
De acuerdo, es muy importante. 00:14:56
Los idiomas no tenían relojes,
no me podían medir segundos, no podían
00:14:58
medir cantidad de tiempos pequeñitas ni
los relojes de arena, relojes de saúl,
00:15:01
pero no tenían relojes precisos. 00:15:05
Con el acento de la relojería puedes
empezar a hacer ciertos experimentos que
00:15:07
antes no se podían. 00:15:11
Experimentos iniciales pues los de Galileo
y otros que van recogiendo Newton y
00:15:13
Leibniz, ¿de acuerdo? 00:15:20
Lo que sí, ya que recogen Newton y Leibniz
es esta como...
00:15:22
esta indiferencia, ya no es desprecio,
¿no?
00:15:26
Porque si es verdad que con Descartes y
Aristóteles hay un choque muy fuerte en la
00:15:30
sociedad, pero llega a la generación
siguiente, ya no es hecho que sigue
00:15:34
estando ahí, se ve en mucha videografía de
la época, pero ya no quieren discutir por
00:15:38
unos a nivel de ciencia experimental los
temas Aristóteles, o sea, ya es una
00:15:46
indiferencia, tal manera que todos los
ángeles que se hacen en este sentido,
00:15:50
tanto por Newton como Leibniz,
no tienen en cuenta ningún concepto previo
00:15:54
Aristóteles ni Platónico, por supuesto. 00:16:02
¿De acuerdo? 00:16:04
Simplemente, ellos se dedican a construir
de cero toda la ciencia que van haciendo.
00:16:05
Bien, Newton y Leibniz, Newton es famoso,
muy famoso por las tres leyes.
00:16:11
Leibniz es también quizás la última
persona que consigue abarcar y conocer
00:16:15
todo el conocimiento científico de su
época.
00:16:22
Es una persona tremendamente capaz, 00:16:26
escribido de todo y volo. 00:16:32
Tenía ese objetivo, ese motivación
interior de aprender de todo, de escribir
00:16:36
todo y de resolver la mayor cantidad o
tratar la mayor cantidad de temas
00:16:43
posibles. 00:16:47
¿De acuerdo? 00:16:48
Como descartes. 00:16:49
Tanto Newton como Leibniz son famosos,
sí, por el tema científico, pero también
00:16:50
hay que recordar que escribieron también
temas de los más variados.
00:16:54
Teología, moralidad, etc. 00:17:01
Leibniz tenía su sistema, su propio
sistema filosófico al estilo de descartes
00:17:05
o de Aristóteles, que ya hay muchas cosas
que de ellos no se hablan y se enseñan,
00:17:11
pero no fueron gente de centros de ropa. 00:17:18
De hecho, la vida de Newton es una vida
bastante peculiar como persona.
00:17:21
Es, bueno, merece la pena echarle un
vistazo y ver cómo fue.
00:17:27
Pero no fueron científicos centros de
errores ni de aberraciones.
00:17:32
Hay que aplodir por todos los aceitos que
tuvieron, pero, bueno, no dejan de ser
00:17:37
también personas. 00:17:41
Bueno, pues volvemos a lo de antes. 00:17:46
Ya una vez que descartes plantas o
sistemas cartesianos, primeros fundamentos
00:17:48
matemáticos que se han recogidos por
Newton y Leibniz, ellos lo que hacen es
00:17:52
desarrollar el cálculo infinitesimal. 00:17:58
¿Qué es el cálculo infinitesimal? 00:18:01
¿Por qué se le llama así? 00:18:02
Está llamado así porque ellos,
bueno, el cálculo infinitesimal
00:18:04
básicamente se cimentan lo que son los
conceptos de infinito y de infinito como
00:18:09
algo que tiende a ser mayor que ninguna
otra cosa, de acuerdo, y infinitesimal,
00:18:15
que es justamente lo contrario,
que es un elemento que tiende a ser cero,
00:18:21
pero que nunca lo es, ¿de acuerdo? 00:18:25
Estos son los dos. 00:18:27
Para entender... 00:18:31
y esta es la película, porque estos dos
conceptos que estamos aquí planteando,
00:18:32
que estoy planteando, pues... 00:18:37
son conceptos que crean mucha confusión a
los estudiantes porque se dan de forma
00:18:44
abstracta. 00:18:48
Para entender la problemática,
hago uso, o quiero hacer uso del concepto
00:18:50
de acto-potencia de Aristóteles,
los modos de existir, Según Aristóteles.
00:18:57
Me parece súper interesante porque no es
facilitar la comprensión de lo que es el
00:19:00
infinito y el infinitesimal, ¿de acuerdo? 00:19:05
Ya digo, vuelvo de antes, en la ciencia
moderna, este tipo de recursos,
00:19:08
apenas se usa yo, lo he visto por ahí,
no es una idea mía, ni mucho menos,
00:19:14
lo vi en su momento, en diferentes puntos,
no recuerdo el que por todo, viendo por
00:19:18
aquí trazos de aquí para allá,
hay algún autor que sí que hace algún
00:19:22
comentario particular, pero en materia de
filosofía, pero en general, vuelvo de
00:19:26
antes. 00:19:31
Es decir, los matemáticos se centran,
simplemente, en la matemática pura y dura
00:19:31
y la gente que estudia filosofía que
además ya no es que estudia filosofía,
00:19:35
sino que estudia muchas veces solamente un
campo de la filosofía, o sea, es un
00:19:40
experto en temas de el esencialismo o son
expertos, en el idealismo son expertos,
00:19:44
se centran muchas veces en un campo muy
específico, como para entrar en otros,
00:19:51
como el de la matemática. 00:19:55
Bien, pues sí me gustaría presentar esto,
pero ya digo, no es un tema común y si
00:19:57
esto se plantea algun otro profesor o de
alguna otra forma, pues probablemente
00:20:02
suene raro, ¿de acuerdo? 00:20:07
porque no es común. 00:20:10
Pero me parece muy interesante porque
facilita, a mí me ha facilitado y creo que
00:20:13
transpece más también el entendimiento de
lo que es el infinito y el infinitesimal.
00:20:18
Bien, 00:20:24
pues vamos a ver lo siguiente. 00:20:29
Vamos a ver qué es el concepto de acto
-potencia de Aristoteles.
00:20:37
Bien, imaginémonos si tenemos un pequeño
elemento, en este caso, bueno,
00:20:43
pues un pequeño brote, ya está brotando,
se mira que ha brotado, de acuerdo,
00:20:50
y nos está haciendo la planta. 00:20:56
Esta plantita que tenemos aquí la podemos
considerar actualmente en realidad un
00:21:00
brote. 00:21:06
Eso no significa que no tenga en esa
esencia de ser un brote de un arbolito,
00:21:08
un manzano, un ciruero, lo que sea,
en su esencia tenga una potencialidad para
00:21:13
transformarse en un árbol grande al cabo
de los años, ¿de acuerdo?
00:21:20
Bien, pues como decía antes, en la época
griga había aquí una problemática que es
00:21:26
la opción del cambio, es decir,
¿qué quedamos?
00:21:33
tenemos un brote que está ya pequeñito,
que está brotando, o tenemos un árbol
00:21:36
grande, ¿qué relación hay entre las dos
cosas?
00:21:41
Para decir que ambas cosas, ambas
situaciones es lo mismo.
00:21:43
Si os dais cuenta esta problemática que,
bueno, pues parece como una especie de
00:21:47
pequeño truquito de pequeño juego,
o para mentes inquietas, tiene mucha
00:21:53
trascendencia en muchos campos. 00:21:59
Imaginémonos que en vez de plantear esta
cuestión así de forma séptica,
00:22:02
estamos planteando que en su señor,
que en su día plantó una serie de
00:22:06
árbolitos, ahora los árbolitos son
grandes, cuando plantó los árbolitos eran
00:22:09
sus árbolitos, y ahora que son grandes,
viene alguien, el que sea, y le dice que
00:22:13
ya no son suyos, porque ese árbolito
pequeñito que plantó no tiene nada que ver
00:22:19
con el árbol grande que ha crecido. 00:22:24
Entonces, ya, ahí lo vemos en una forma
distinta, ¿verdad?
00:22:26
cuando solitamos a un hecho social
particular, y el tema es diferente.
00:22:28
Pero sí tiene mucha importancia el
problema del cambio.
00:22:34
Es decir, una cosa que tiene una esencia
en sí mismo, que es un ente por sí mismo,
00:22:38
va sufriendo cambios, que es lo que hace
que ese ente siga siendo el mismo ente.
00:22:43
Bueno, para resolver esta problemática,
Aristóteles planteó o observó que la
00:22:49
manera de ser de las cosas, la esencia,
lo que es en sí, tiene dos aspectos.
00:22:56
El primero es la realidad, el hecho de ser
en acto, la realidad en un momento de
00:23:02
concreto definido, en este caso el
árbolito pequeñito.
00:23:08
Y tiene otro aspecto de esta esencia de
ser, que es la potencialidad, lo que puede
00:23:13
ser en el futuro. 00:23:19
En el caso del árbolito, será un manzano,
un ciruelo, que será de 5 metros de alto,
00:23:21
con tales hojas, de tal tamaño de tronco,
etc.
00:23:27
Evidentemente la potencialidad no puede
ser cualquier cosa, no puede ser una
00:23:31
fantasía. 00:23:34
Este brote de árbol que están haciendo no
es potencialmente un pájaro ni un perro,
00:23:36
ni siquiera un roble. 00:23:42
Si es un manzano, será un manzano. 00:23:43
Si es un ciruelo, será un ciruelo. 00:23:45
Pero no va a dar melones, ¿verdad? 00:23:46
Eso no entra dentro de la potencialidad
como ser.
00:23:49
Así que aquí tenemos dos aspectos. 00:23:52
Si estamos hablando, por ejemplo,
de un estudiante, pues un estudiante en
00:23:54
acto, es un estudiante a lo mejor de
segundo de bachillerato.
00:23:57
Potencialmente podrá ser un abogado. 00:24:00
Pero bueno, el hecho es que hay
actualmente es un estudiante.
00:24:03
Actualmente abogado lo podrá ser. 00:24:10
Tiene esa potencialidad, porque ya va
enfilado, ya va en camino de serlo.
00:24:14
Podría serlo, efectivamente, tiene esa
potencialidad.
00:24:21
De tal manera, cuando sea un abogado,
no se pueda decir que es una persona
00:24:24
distinta de cuando era un estudiante,
a menos de forma absoluta.
00:24:28
Ahora han cambiado algunas circunstancias,
haber habido algunos cambios, pero en
00:24:31
esencia sigue siendo la nueva
personalidad.
00:24:35
Pues esto es el concepto de acto-potencia. 00:24:37
Ese estudiante en acto es un estudiante en
potencia.
00:24:41
Esa faceta del ser potencial es un
abogado.
00:24:44
¿Cómo aplicamos esto a la matemática? 00:24:51
Primero hay que entender que ya digo,
como he dicho antes, en la matemática todo
00:24:54
esto se perdió. 00:24:58
De tal manera que para reflejar esa
potencialidad que muchas veces nos vamos a
00:24:59
encontrar en la matemática y muy
particularmente en el cálculo diferencial,
00:25:04
tanto lógnico como Newton, bueno,
en general, luego todo lo escribimos
00:25:08
después, utilizaron la expresión de tiende
A.
00:25:12
En este caso, por ejemplo, dirían que el
brote de arbolito tiende a ser un árbol
00:25:16
grande, para reflejar esta potencialidad. 00:25:23
¿Qué ocurre con este recurso? 00:25:27
Este recurso realmente nunca ha sido
satisfactorio para nadie de manera
00:25:29
coloquial. 00:25:33
Es muy útil, se entiende, etc. 00:25:34
Pero tanto para los matemáticos que
siempre han visto en esta expresión de
00:25:36
tiende A algo bastante impreciso,
muy alejado de las operaciones matemáticas
00:25:39
y de todas las definiciones matemáticas
que se vienen dando.
00:25:47
¿Cómo para, incluso, los estudiantes que
al final confunden el tiende A con él es
00:25:52
una cosa? 00:25:58
¿De acuerdo? 00:26:00
Tiende A, tiende, pero no es, ni lo será
nunca, porque al momento que lo es,
00:26:00
ya estaría observando de una igualdad. 00:26:05
A es igual a B. 00:26:08
No, A tiende A B son dos cosas distintas,
dos operaciones distintas.
00:26:09
Bien, pues esto es lo que ocurre. 00:26:14
Y vuelvo a inscribir, por eso presento lo
que presentó Aristóteles.
00:26:16
Distingir una cosa, ser en acto de la
potencialidad.
00:26:23
Aquí, por ejemplo, cuando hablamos del
infinito, lo que presentaremos un poco más
00:26:28
tarde, vemos cómo lo expresa Aristóteles. 00:26:32
Si nos damos cuenta de este texto,
podemos comprender el porqué de la
00:26:36
decadencia histórica que antes hablábamos. 00:26:40
Bien, el concepto es muy interesante. 00:26:43
Acto potencia. 00:26:46
La explicación es muy poco didáctica. 00:26:47
Y aquí necesita siempre un apoyo de
alguien que lo vaya explicando,
00:26:49
porque si no el lector Nobel que lea esto,
pues no se entera de nada.
00:26:52
Es complicado, ¿verdad? 00:26:57
Dice Aristóteles el ser. 00:26:59
Se dice de lo que es en potencia o de lo
que es en acto.
00:27:01
Si las dos características del ser o eres
en acto, es decir, eres lo que eres ahora
00:27:04
mismo y puede ser en potencia,
es decir, puede ser otra cosa de una
00:27:07
manera potencial. 00:27:13
Si es que realmente puede llegar a serlo,
¿de acuerdo?
00:27:14
Voy a decirlo de antes. 00:27:17
Un árbol no puede ser nunca un perro. 00:27:18
Y aquí habla de esto y luego ya nos
comenta lo que es el infinito,
00:27:21
¿de acuerdo? 00:27:25
Aquí está aquí abajo. 00:27:26
Es importante mostrar que el infinito es
este potencialmente.
00:27:28
Bueno, por lo que Aristóteles va hablando
un poco de todo esto y nos explica,
00:27:30
ya lo veremos un poquito más adelante que
el infinito existe potencialmente,
00:27:38
pero que no existe en acto, ¿de acuerdo? 00:27:41
No existe por sí mismo como existe el
finito.
00:27:43
Esto ya lo debimos explicando. 00:27:46
A mí este texto me parece interesante
porque, ya digo, refleja esa idea que
00:27:48
hemos dicho antes. 00:27:52
Es decir, el concepto es interesante pero
te lo tienen que explicar, simplificar,
00:27:53
mejorar la actica porque es complejo. 00:27:59
Bien, nos metemos entonces en los
prolegómenos del cálculo diferencial.
00:28:05
Para empezar con el cálculo diferencial
tenemos que empezar con la idea del
00:28:10
límite. 00:28:12
En el límite tenemos dos definiciones. 00:28:13
La edifición coloquial para andar por casa
matemáticamente hablando perfectamente
00:28:19
válida en el ámbito académico más básico
que es el límite.
00:28:23
El límite de la función f de x cuando x
tiende a, volvemos otra vez a ver esa
00:28:29
frase, que en de a es l y se escribe de
esta forma.
00:28:33
Bien. 00:28:38
Límite de f de x es igual a l cuando x
tiende a c.
00:28:40
Cuando x es potencialmente c f de x es
potencialmente para suscribir el límite l.
00:28:43
Aquí estamos hablando de algo que nunca
es.
00:28:51
En los engañas este simbolito en el
momento que pone igual nosotros estamos
00:28:55
pensando en algo que de hecho es en acto,
es.
00:28:59
Pero cuando expresamos un límite de f de x
es algo es a lo que tiende f de x cuando x
00:29:03
tiende a c. 00:29:10
Es decir, cuando x es potencialmente c
entonces f de x es potencialmente l.
00:29:11
Vale. 00:29:19
La otra definición es la definición de un
amigo cochi un hombre muy inquieto un
00:29:20
sabio del siglo XIX matemático un tipo
excepcional que buscó una definición como
00:29:27
ya digo, esto generaba bastante puro en el
tema de los matemáticos y generaba allí
00:29:35
disconformidad cuanto menos con esta
primera definición quiso hacer lo quiso
00:29:42
presentar una definición más matemática
entre comillas, ¿no?
00:29:48
Entonces aquí lo que viene a decir es lo
mismo básicamente lo mismo que
00:29:52
explicábamos antes de una era más precisa. 00:29:55
Es decir, podemos decir que el límite de f
de x cuando de x tiende a c es igual a l
00:29:58
es decir, la misma expresión de antes
cuando y en vez de utilizar los términos
00:30:02
potenciales entonces utilizar una
parafernalia manejando números reales en
00:30:06
acto que es a lo que tiene todo matemático
es decir, esto es así, a buscar lo que es
00:30:11
nunca lo que puede llegar a ser sino lo
que es, ¿bien?
00:30:17
es esta tendencia a expresar todas las
definiciones como lo que es, ¿bien?
00:30:20
Pues aquí nuestro amigo Kochi dice lo
siguiente dice que aquí una definición un
00:30:27
poco labourosa pero es muy sencilla viene
a decir que si encontramos un número real
00:30:35
epsilon de acuerdo mayor que 0 existe un
número real delta mayor que 0 tal que si
00:30:41
la distancia entre x y c es menor que
delta y si encontramos un número x que
00:30:47
está por aquí de tal manera que esta
distancia es menor que delta entonces su
00:30:51
imagen va a ser menor va a ser la imagen
esto se pinta fatal pues esta distancia La
00:31:02
diferencia será menor que la distancia
entre epsilon y L, ¿de acuerdo?
00:31:10
De tal manera que efectivamente,
si x, que esto de aquí, tiende a c,
00:31:18
que es este punto que tenemos aquí,
pues entonces la función irá teniendo a
00:31:23
nuestro punto L, ¿de acuerdo? 00:31:29
Este valor es menor que epsilon,
que perdona, es este valor de aquí menor
00:31:31
que delta, este valor de aquí es menor que
epsilon y la función va teniendo a L,
00:31:37
¿verdad? 00:31:44
Que será su límite, ¿de acuerdo? 00:31:45
Alguno dirá bueno, pues la verdad es que
es un poco más elaborada esta definición
00:31:48
que era anterior, pero bien, es en lo
mismo.
00:31:51
Efectivamente, no nos libramos del tiende
a.
00:31:53
Ahí sigue presente. 00:31:57
De alguna manera hay que expresar
potencialidad, ¿de acuerdo?
00:31:59
Vamos avanzando y vamos viendo,
o mejor dicho, es un poco recapitular lo
00:32:02
que estamos viendo en diferentes ejemplos,
¿de acuerdo?
00:32:06
Voy a decirlo de antes. 00:32:09
Llegado a este punto, las dos formas,
tanto explicarlo de una forma potencial o
00:32:10
explicarlo con el desarrollo matemático,
bueno, pues un modo es entender el
00:32:16
problema. 00:32:19
Bien, el concepto potencial a mí me gusta,
es un modo sencillo, fundamentalmente,
00:32:20
es decir, lo entiendo, sin aspiraciones de
buscar las herramientas matemáticas y
00:32:24
luego, bueno, pues si queremos buscar la
definición únicamente buscando el lenguaje
00:32:29
matemático, hay que entender que es
bastante laborioso, complicado y requiere
00:32:34
un esfuerzo que esté de lo que se da en
bachillerato, ¿de acuerdo?
00:32:39
Bueno, pues aquí iríamos de nuevo a lo
mismo de antes, ¿vale?
00:32:48
Presentaríamos un ejemplo, en ese caso con
una función concreta, ¿bien?
00:32:56
Y veríamos, por ejemplo, que cuando x
tiende a 1, o sea, cuando x tiende a este
00:33:00
valor, entonces f de x, la función tiende
a este otro.
00:33:06
Bien, es una potencialidad. 00:33:13
No estamos diciendo que la función vaga 1. 00:33:14
Tenemos aquí este signo de aquí,
de acuerdo, que nos puede engañar porque
00:33:18
es un signo de igualdad. 00:33:23
Entonces, el signo de igualdad debemos
pensar en valores reales, a es igual a b,
00:33:25
10 es igual a 5 por 2, etcétera,
¿verdad?
00:33:32
Estamos acostumbrados a eso. 00:33:35
Pero realmente tenemos un límite,
esta indicación que ya nos está diciendo
00:33:36
que este valor es potencial. 00:33:41
Nunca vamos a alcanzar, cuando hablamos de
límite de f de x igual a 1, no estamos
00:33:42
diciendo que f de x en algún momento sea
igual a 1, ¿de acuerdo?
00:33:46
No estamos asegurando eso nunca. 00:33:51
Bien, esto es un valor actual y es un
valor potencial, ¿de acuerdo?
00:33:54
Y abajo, como lo puede ser de otra manera,
es x tiende a 1, no ponemos x igual a 1 y
00:33:58
abajo, ¿de acuerdo? 00:34:04
No ponemos esto nunca. 00:34:05
Bien, estamos hablando de cosas
potenciales.
00:34:07
Límite de f de x es un tema potencial. 00:34:10
El límite parece que es 1, puede llegar a
ser 1, cuando x tiende a 1, es decir,
00:34:12
cuando potencialmente x es 1, el límite de
f de x es 1.
00:34:20
Bien, para un ejemplo similar o parecido,
vamos a ver si tenemos una serie de
00:34:26
profesiones que tienen un, imaginémonos,
un salario regulado, un médico por su
00:34:31
categoría, cobrar lo que fuera,
¿de acuerdo?
00:34:37
No lo sé, lo que sea, ¿de acuerdo? 00:34:39
En médico ruso, 4.000 rublos, no tengo ni
idea, al mes.
00:34:45
Bien, pues el estudiante que está en
Rusia, si uno para médico, es el límite de
00:34:51
las ganancias cuando x tiende a ser
médico, son 4.000 rublos al mes.
00:34:56
Bien, pero ese chico ni es médico ni gana
un duro.
00:35:01
Bien, porque actualmente está estudiando,
pero estamos hablando de manera potencial.
00:35:06
Bien, pues así es, esto funciona así. 00:35:11
De hecho, hay que tener en cuenta,
y vuelvo a insistir, en el que no podemos
00:35:13
confundir nunca el ámbito potencial con el
ámbito real.
00:35:17
Bien, vamos a ver dos ejemplos,
dos funciones, la 1 y la 2.
00:35:20
Bien, la función 1 y la función 2. 00:35:24
En la primera función, tenemos que
efectivamente el límite cuando x tiende a
00:35:27
1, como hemos visto antes, es 1. 00:35:31
En la segunda función, exactamente igual. 00:35:34
Este límite se cumple tanto para la 1 como
para la 2.
00:35:36
¿Vale? 00:35:41
Se cumplen en las dos. 00:35:42
Perfecto, muy bien. 00:35:44
Entonces, ¿qué diferencia hay entre las
dos funciones?
00:35:45
Esa es la una función, vamos a ver,
límite es el mismo.
00:35:47
¿Qué diferencia hay por la diferencia? 00:35:50
Está justamente en el aspecto real. 00:35:51
Mientras que en la primera función,
en el punto 1, efectivamente, la función
00:35:54
vale 1, f de x, cuando x es igual a 1,
o sea, f de 1 es igual a 1, ¿de acuerdo?
00:36:00
Y coincide con el límite, ¿vale? 00:36:05
Coincide, no es lo mismo, coincide. 00:36:10
Yo llevo dos personas. 00:36:13
¿Cómo te llamas la primera? 00:36:15
Me dice Pepe. 00:36:16
Y al segundo le pregunto, ¿cómo te llamas
Pepe?
00:36:17
Uy, ¿son la misma persona? 00:36:18
No, son personas distintas cuyo nombre
coincide.
00:36:20
Bien, pues aquí lo mismo. 00:36:23
Tenemos un límite y tenemos un valor real. 00:36:24
Coinciden, pero no es lo mismo. 00:36:27
¿De acuerdo? 00:36:29
Sin embargo, en el segundo ejemplo,
como vemos, este redondelito, que ya todos
00:36:30
sabéis, ese ronde significa que en ese
punto la función no tiene valor,
00:36:34
no existe, ¿de acuerdo? 00:36:41
El límite, sin embargo, es 1, pero si
hacemos el valor real de la función en ese
00:36:43
punto, es 1, no existe, no hay. 00:36:48
Es decir, ya no coincide, ¿de acuerdo? 00:36:51
Con el límite, el valor real y el límite
son distintos en este caso de aquí.
00:36:54
Bien, y es muy importante, porque
generalmente si la función es continua,
00:37:00
bueno, si cumplen, luego lo vemos en las
derivadas, una serie de condiciones,
00:37:06
sí que podemos decir que el límite
coincide con el valor real, y esto nos va
00:37:12
a dar una serie de ventajas muy
interesantes.
00:37:18
Bien, esta característica en determinadas
funciones nos va a dar una ventaja capital
00:37:22
a la hora, luego, de poder utilizar los
límites y los valores, los
00:37:29
infinitesimales, en general, el concepto
de la potencialidad.
00:37:34
Bien, no del valor real, pero hay que
tener en cuenta esto, que son distintos.
00:37:37
Los límites y los valores reales son cosas
distintas, conceptualmente distintas.
00:37:43
Vamos a hablar de dos conceptos muy
particulares.
00:37:49
El primero es el infinito y el segundo es
el infinitesimal.
00:37:56
Bien, en el infinito, lo veíamos antes,
esa pequeña introducción del texto de
00:37:59
Aristóteles, es el elemento que es
potencialmente mayor que cualquier número,
00:38:03
pero que tiene un valor real concreto,
no existen actos.
00:38:09
En los libros de texto, en los libros
académicos, generalmente, cuando se hace
00:38:12
este inciso y empieza a manejar ya el
infinito, pues en los límites,
00:38:15
sobre todo en el cálculo de límites o en
funciones, cuando hacemos el dominio,
00:38:20
este tipo de cosas, a partir de ahí,
asumar la patita al infinito, más allá del
00:38:25
concepto general, que se tiene a lo mejor,
que puede tener cualquier niño pequeño,
00:38:30
cualquier persona, y esto es infinito,
todo el mundo tiene en su cabeza una idea
00:38:33
así, bueno, más o menos básica,
más o menos práctica de lo que es
00:38:38
infinito, pero ya cuando lo manejamos
matemáticamente, empieza a ver los
00:38:41
primeros problemas, ¿de acuerdo? 00:38:44
porque la definición tiene su complejidad,
¿de acuerdo?
00:38:46
Entonces, los libros, generalmente,
lo que hacen es escudarse o no escudarse,
00:38:53
decir lo que no es. 00:38:58
Hay una pequeña reseña generalmente,
pueden ver una pequeña reseña en el libro
00:39:00
y dicen, ojo, cuidado, el infinito no es
un valor real, con lo cual ciertas
00:39:02
operaciones no se pueden efectuar como se
hacen con los números reales.
00:39:07
Por ejemplo, infinito entre infinito es
una determinación, no es igual a uno.
00:39:10
Y aquí ya empiezan los estudiantes más
movidos a decir, ojo, pero por qué no es
00:39:14
igual a uno, no lo entiendo, son dos cosas
iguales, pues la división es igual a uno,
00:39:18
no es indeterminación, porque es que hay
infinitos malandres que otros,
00:39:22
o un fin, hay un montón de argumentaciones
que no acaban de convencer, porque se
00:39:25
pierde de vista, volvemos a lo de antes,
que estamos hablando de a veces de acto,
00:39:30
cuando hablamos de números reales,
entonces de potencialidad.
00:39:35
Bien, pues el infinito es un elemento
bastante curioso, porque es un elemento
00:39:38
que no existe en acto, pero que solo
existe de forma potencial.
00:39:42
Antes decíamos que la realidad tenía dos
caras, el acto, el estudiante,
00:39:47
por ejemplo, que está estudiando,
que es estudiante de cuarto de la ESO,
00:39:51
primero, segundo axidato, tercero de
carrera, y el potencial, que es cuando sea
00:39:55
médico. 00:40:00
En la mayoría de los elementos que
manejamos en la realidad, por no decir
00:40:04
todos, tienen un aspecto, en su esencia
tiene ese aspecto en acto, y el otro es la
00:40:10
potencialidad, ¿de acuerdo? 00:40:18
¿Qué pasa con el infinito? 00:40:21
El infinito es algo que no existe,
solo existe su cara de potencial.
00:40:22
Es como si no existiera ese estudiante,
de acuerdo, como si no existiera,
00:40:28
y solo existiera un potencial abogado. 00:40:33
¿De dónde va a salir? 00:40:36
Bueno, es que realmente nunca llega a
salir de ninguna parte, existe solamente
00:40:39
la potencialidad. 00:40:43
En esto, que en una persona concreta es un
asurdo, porque no puede haber un abogado
00:40:45
potencial, sin haber antes un estudiante
en acto, obviamente, pero matemáticamente,
00:40:49
con el infinito, sí puede existir. 00:40:54
Es decir, estamos manejando un concepto
que no tiene valor real, no existe en
00:40:57
acto, y solo existe esa cara potencial. 00:41:02
Bien. 00:41:05
Por lo cual, eso lo comentamos,
solo existe de forma potencial.
00:41:08
No está dentro del dominio de los números
reales, porque todos los números reales
00:41:14
existen en acto, el 2, el 3, el infinito,
de los 3 millones, 1.000.000 4001,
00:41:19
el 0,000,000,0001. 00:41:25
Todos esos números reales existen en acto,
pero el infinito, no.
00:41:28
Y cuando lo expresamos con ese símbolo
estamos expresando esa potencialidad.
00:41:34
De hecho, en el ejemplo anterior lo vemos. 00:41:42
Cuando x potencialmente tiende infinito,
es potencialmente infinito.
00:41:48
Porque como infinito es un potencial,
yo puedo ser algo potencialmente.
00:41:56
De hecho, en este caso se puso una cosa
bastante curiosa.
00:42:02
Es decir, x en acto será el valor real que
yo quiera que sea.
00:42:05
1, 2, 3, 5, 10 y luego potencialmente será
infinito.
00:42:08
Esa es la característica de la variable. 00:42:14
Potencialmente puede ser infinito o puede
ser en otro mundo real.
00:42:18
Potencialmente puede ser el 3 millones,
perfectamente.
00:42:21
Pero el hecho de que x tiende infinito en
el hecho de que x potencialmente sea un
00:42:24
potencial no va en contra del concepto de
acuerdo.
00:42:28
No es una contradicción. 00:42:33
Sería una contradicción por ejemplo de
decir que 5 tiende infinito.
00:42:36
5 jamás. 00:42:39
Poder atender a infinito jamás podrá ser
potencialmente infinito.
00:42:40
El 5 es un modo real y solamente podrá ser
5.
00:42:43
En acto es 5 y potencialmente es 5. 00:42:46
Coinciden, en este caso, las dos cosas. 00:42:49
Porque no puede ser otra cosa. 00:42:51
La variable como si un verdica es variable
y puede ser varias cosas.
00:42:52
Como decimos aquí, el límite
potencialmente es 0.
00:42:56
Cuando x va para acá, potencialmente es
infinito.
00:43:04
El límite es 0. 00:43:07
Aquí nos encontramos otra cosa curiosa. 00:43:09
Es este 0. 00:43:12
El 0 puede ser un número real. 00:43:13
Podemos utilizarlo como un número real. 00:43:16
Un 0 por 5 es 0. 00:43:19
0 más 1 es 0. 00:43:23
O como un número potencial. 00:43:25
En este caso, sería un concepto potencial. 00:43:28
Porque estamos hablando de que el límite
de f de x, si lo vas a devuelar,
00:43:31
no lo puedes devuelar. 00:43:34
Potencialmente tiende a 0. 00:43:36
Si lo des cuenta, nunca va a llegar a 0. 00:43:38
Aquí estaríamos hablando de este valor de
aquí.
00:43:41
Que se cae más y más y más pequeño. 00:43:44
Estaríamos hablando de un concepto
potencial.
00:43:47
Bien, ese concepto potencial, va
haciéndose cada vez más pequeño,
00:43:53
más pequeño, más pequeño, hasta llegar a
ser casi 0.
00:44:01
Es el concepto infinitesimo, más pequeño
que cualquier número real excepto el 0.
00:44:07
Esta distancia se va haciendo cada vez más
pequeña, más pequeña, más pequeña.
00:44:14
Pero nunca llegase a 0. 00:44:18
De tal manera que ese límite de f de x,
cuando x tiene infinito, es lo que podemos
00:44:20
llamar diferencial. 00:44:25
Cuando hablamos de diferencial
infinitesimo, estamos hablando del mismo
00:44:27
concepto, se lo podemos llamar de base de
banderas.
00:44:33
Desde el punto de vista de la ingeniería,
siempre se llaman diferenciales.
00:44:36
Cuando hablamos de coger un diferencial,
es un alento infinitalmente pequeño.
00:44:40
Potencialmente 0. 00:44:45
Si estamos cogiendo, por ejemplo,
un diferencial en el eje x, se escribe con
00:44:48
esta notación, diferencial de x,
un alento infinital de pequeño,
00:44:52
aquí. 00:44:56
Eso es un diferencial de x. 00:44:57
Si lo cogemos en el eje y, estaríamos
hablando de un diferencial de y.
00:44:58
Si cogemos, por ejemplo, estamos hablando
de geometría y lo cogemos es un área
00:45:05
potencialmente 0, sería un diferencial de
área.
00:45:09
Un diferencial generalmente de volumen,
son de ese tipo de conceptos geométricos.
00:45:12
El diferencial tiene esa característica en
común con el infinito.
00:45:22
Es potencialmente 0 porque no tiene ningún
valor real concreto.
00:45:28
¿De acuerdo? 00:45:33
No existe. 00:45:34
No existe de manera real. 00:45:35
Solo existe como ser, modo de ser. 00:45:37
Solo existe en potencialidad. 00:45:40
¿De acuerdo? 00:45:43
Ya veremos que también le da una ventaja
muy grande a la hora de hacer ciertas
00:45:44
operaciones matemáticas. 00:45:48
Bueno, pues mira, aquí tenemos la paradoja
de la cuerda.
00:45:51
¿Os acordáis de ella? 00:45:54
Hacemos un peño de resumen. 00:45:56
Cortamos una cuerda en invitos trozos. 00:45:58
¿De acuerdo? 00:45:59
El truco tenía una paradoja donde había un
cierto truco.
00:46:00
En primer lugar, planteamos una
proposición matemática.
00:46:04
Es decir, si sumamos números pequeños 0,1
más 0,1 más 0,1 muchas veces de manera
00:46:08
infinita nos da un valor infinito. 00:46:16
Si bajamos ese número, cogemos un 1 más
pequeño 0,000001 más 0,0001, así mil
00:46:17
quintas veces también nos daría infinito. 00:46:23
Bueno, si cogemos un valor real muy
pequeño el que queramos, tan pequeño como
00:46:25
queramos si lo sumamos infinitas 20,
infinitas veces a final obtendremos el
00:46:30
infinito. 00:46:35
¿De acuerdo? 00:46:36
Eso sería el primer presupuesto con el que
afrontaríamos este problema.
00:46:36
Luego cogemos la cuerda y lo que haríamos
sería cortar la cuerda en infinitos
00:46:41
trozos. 00:46:45
¿De acuerdo? 00:46:46
Cortamos la cuerda en infinitos trozos un
montón para obtener un montóncito con
00:46:48
infinitos trozos de la cuerda. 00:46:56
¿Bien? 00:46:58
Porque hemos cortado infinitos trozos con
lo cual tenemos un montón.
00:46:59
Si ahora cogemos estos trozos y los
ponemos uno al lado de otro pan,
00:47:02
pan, como son infinitos y haciendo uso del
presupuesto inicial que ya hemos hecho que
00:47:08
la suma de infinitos números por muy
pequeños que sean de infinito pues esto
00:47:12
nos daría curiosamente una longitud
infinita de cuerda.
00:47:20
Ya sabemos que es asurdo. 00:47:25
¿Bien? 00:47:27
Porque una cuerda finita de un metro lo
podemos sacar una cuerda por mucho que la
00:47:27
cortes y luego no puede sacar una cuerda
de longitud infinita.
00:47:32
La cuestión no es tanto saber la solución
del problema sino saber dónde falla el
00:47:36
razonamiento. 00:47:39
Este razonamiento falla porque lo que
hacemos es mezclar el plano de la
00:47:40
actualidad de los números reales con el
plano de la potencialidad.
00:47:47
¿Bien? 00:47:51
Punto número uno. 00:47:52
No podemos cortar la cuerda en infinitos
trozos reales.
00:47:53
¿De acuerdo? 00:47:57
No la puedo cortar. 00:47:57
Yo no puedo cortar la cuerda en infinitos
trozos.
00:47:59
La puedo cortar en 3 millones de trozos en
5 millones de trozos.
00:48:00
En 20.000 millones de trozos. 00:48:04
Pero no en infinitos trozos. 00:48:06
Sin embargo, potencialmente se pueden
cortar en infinitos trozos.
00:48:08
Potencialmente. 00:48:13
Yo me voy a cortar y yo digo uno. 00:48:14
Si yo sigo cortando, potencialmente tendré
infinitos trozos.
00:48:17
¿De acuerdo? 00:48:21
Distinguimos el hecho real del hecho
potencial de la piedad del acto,
00:48:23
de la potencialidad. 00:48:28
Decíamos antes pues que si un brote de un
árbol en este caso sería un arbolito
00:48:30
pequeñito en acto y que potencialmente
podría ser un árbol mayor lo veíamos tan
00:48:36
bien como la función el hecho de que
potencialmente pueda ser algo no significa
00:48:41
que lo vayas en algún día. 00:48:45
Si ese arbolito llega a los dos días,
llega a alguien, lo pisa, lo corta y se
00:48:46
carga el brote, pues se acabó el árbol y
ya la potencialidad pues se queda
00:48:51
simplemente en media potencialidad. 00:48:55
¿De acuerdo? 00:48:56
Pues aquí es algo más o menos similar. 00:48:56
Sólo que en este caso jamás de ninguna de
las maneras esa potencialidad podría ser
00:48:59
en acto. 00:49:04
Es decir, no podríamos cortar nunca la
cuerda ni infinitos trozos.
00:49:04
Pero la potencialidad existe. 00:49:07
El hecho de que la potencialidad no pueda
ser en algún momento un número real no
00:49:08
significa que esa potencialidad no siga
existiendo como potencialidad.
00:49:13
Lo veíamos tan antes en las funciones. 00:49:16
Lo veíamos aquí de manera muy clarita. 00:49:18
Buscamos, buscamos. 00:49:28
En el tema de las funciones... 00:49:30
Lo veíamos aquí en esta diapositiva. 00:49:35
En este caso el límite, es decir,
la potencialidad de f de x coincide con el
00:49:38
número real, pero en este caso no. 00:49:43
Existe la potencialidad, existe el límite,
existe la tendencia de x igual a 1 pero el
00:49:46
número real no existe. 00:49:51
¿De acuerdo? 00:49:52
Pues lo mismo de antes. 00:49:54
No confundamos el plano real con el plano
de la potencialidad.
00:49:55
Pues aquí lo mismo. 00:50:00
No podemos confundir el hecho de que no lo
puedo cortar.
00:50:01
La cuerda no la puedo cortar en infinitos
trozos con el hecho de que potencialmente
00:50:07
pueda cortarla. 00:50:11
Pues esto es lo curioso. 00:50:12
Potencialmente la puedo cortar en
infinitos trozos.
00:50:13
Entonces potencialmente la puedo cortar en
infinitos trozos.
00:50:15
¿Y esos trozos qué son? 00:50:18
¿Qué son? 00:50:20
¿De acuerdo? 00:50:21
Pues esos trozos serán potencialmente
infinitosimos.
00:50:22
Yo corto potencialmente la cuerda en
infinitos trozos y cada uno de esos trozos
00:50:27
no son trozos reales. 00:50:31
Son potencialmente trozos que
potencialmente tienden a tener una
00:50:32
longitud cero. 00:50:36
¿Bien? 00:50:38
Ya estamos hablando siempre del plano
potencial.
00:50:40
Siempre en lo que tiende no del plano
real.
00:50:42
¿De acuerdo? 00:50:45
Y aquí llega la cosa curiosa. 00:50:46
La suma de infinitos números reales es
siempre infinito en lo que planteábamos
00:50:48
antes. 00:50:51
Yo sumo por un pequeño que sea el número
lo sumo de manera infinita y nos da
00:50:52
infinito. 00:50:55
¿De acuerdo? 00:50:56
Ojo, la suma potencial. 00:50:59
Es decir, jamás podré sumar infinitos
números.
00:51:01
¿De acuerdo? 00:51:04
Y la suma de infinitos infinites animales
puede ser infinito o no.
00:51:08
¿Bien? 00:51:13
Imaginemos que tenemos esta cuerda que
mide dos metros.
00:51:13
¿De acuerdo? 00:51:16
La cortamos en infinitos infinites
animales.
00:51:17
Pues si yo sumase todos esos infinites
animales que tengo que sí, que son
00:51:21
potencialmente cero, etc., pero yo puedo
sumar potencialmente, puedo sumar dos
00:51:26
infinites animales. 00:51:31
Es una operación que logremos más
adelante, que se puede realizar.
00:51:32
¿De acuerdo? 00:51:35
Si lo sumo, pues al final toda la longitud
de esos infinitos infinites animales
00:51:35
debería igual a la longitud de la cuerda. 00:51:40
Un metro, dos metros, lo que fuera. 00:51:42
Pero si la cuerda fuera infinita yo
también la podría dividir en infinitos
00:51:44
trozos. 00:51:47
¿De acuerdo? 00:51:48
Potencialmente. 00:51:49
¿Bien? 00:51:50
Y tendría también infinitos infinites
animales.
00:51:51
En ese caso, si lo sumase todos pues la
suma de infinitos infinites animales me
00:51:54
daría infinito. 00:51:59
Porque la cuerda original tiene un valor
infinito.
00:52:00
¿De acuerdo? 00:52:02
De donde los hemos obtenido era infinito. 00:52:03
Así que la suma de los infinites animales
puede ser un valor finito o puede ser un
00:52:05
valor infinito. 00:52:10
¿De acuerdo? 00:52:11
Es un tema también bastante curioso. 00:52:12
Bueno, pues ya entramos teniendo ya la
base de los conceptos de lo que es
00:52:15
infinitesimal y lo que es el infinito y lo
que son los planos de los números reales
00:52:19
del plano de la potencialidad entonces
entramos ya en lo que es la derivada.
00:52:26
¿Bien? 00:52:31
Bueno, pues nos acordamos cuando
estudiamos las rectas aquí tenemos la
00:52:32
ecuación explícita de la recta mx más n
¿De acuerdo?
00:52:36
Siendo m la pendiente nos acordamos este
concepto muy importante de la pendiente
00:52:41
¿De acuerdo? 00:52:44
La pendiente en la tasa de cambio es decir
lo que varía y cuando varía x ¿De acuerdo?
00:52:48
Si ax la movemos una unidad con la
pendiente que tenga la recta pues el valor
00:52:55
y pues que es esto variará 00:53:02
mx ¿De acuerdo? 00:53:08
bien eso es es muy sencillo, es la tasa de
cambio ¿De acuerdo?
00:53:09
es lo que varía lo que varía lo que varía
el valor de i en función del valor de x
00:53:20
¿Bien? 00:53:28
¿Qué pasa con las curvas? 00:53:29
En la recta el valor de la pendiente
siempre el mismo es constante en todos sus
00:53:31
puntos con lo cual no hay ningún problema
¿Pero qué pasa con las curvas?
00:53:35
En las curvas tenemos un problema y es que
cada uno de sus puntos tiene una pendiente
00:53:39
distinta ¿Cuál es la pendiente de cada uno
de estos puntos en la curva?
00:53:45
Pues coincide con el valor de la pendiente
de su recta de la gente en ese punto ¿De
00:53:52
acuerdo? 00:53:56
De tal manera que aquí lo que tenemos es
que la pendiente en este punto es igual al
00:53:57
incremento de i entre el incremento de x y
coincide con el valor de la pendiente de
00:54:04
la recta de la gente con el valor de la
curva en este punto y solo en este punto
00:54:09
¿Bien? 00:54:14
¿No hubo aquí un inciso? 00:54:15
Porque a lo mejor esto no se ha visto
nunca incremento va...
00:54:16
incremento es decir delta es la letra
delta de los griegos y significa
00:54:20
incremento ¿Qué significa incremento? 00:54:24
Incremento es lo que varía viene a ser x1
menos x0 x1 y x0 son dos valores ¿De
00:54:26
acuerdo? 00:54:34
pues aquí sería x1 estaría aquí de acuerdo
sería este lado y x0 sería esto y esto es
00:54:35
el incremento lo que incrementa,
bien es bastante sencillo ¿De acuerdo?
00:54:40
pues la pendiente es justamente eso
incremento pues aquí arriba el incremento
00:54:45
de i es esto y el incremento de x es esto
de aquí ¿Vale?
00:54:50
fenomenal vamos a ver entonces hemos visto
cómo se llama la pendiente de una recta
00:54:56
muy sencillo pero vamos a ver cómo se
llama la pendiente de una curva a ver si
00:55:01
es tan sencillo bien la pendiente de una
curva no hay manera de obtenerla de forma
00:55:03
directa es decir tengo una curva que puede
ser por ejemplo y igual a x al cuadrado
00:55:11
vaya pues de aquí Aquí, ya teníamos antes
también la ecuación explíta de la recta,
00:55:18
cogíamos el valor de M y el valor de la
pendiente, pero de aquí no podemos obtener
00:55:24
absolutamente nada. 00:55:28
No hay ningún valor, no hay un M ahí
puesto del cual podamos sacar el valor de
00:55:29
la pendiente. 00:55:33
Así, a bote pronto, de acuerdo,
se nos puede ocurrir hacer una pequeña
00:55:34
añapa. 00:55:38
Y es que bueno, cojo dos puntitos de la
curva, los uno mediante una recta,
00:55:39
halló el valor de la pendiente de la
recta, que sería esto de aquí,
00:55:46
de acuerdo, y lo asimilo al valor de la
pendiente de la curva, donde, bueno,
00:55:51
sería una aproximación, de acuerdo,
porque como vemos, ni en este punto,
00:55:59
en este punto de aquí, en este punto de
aquí, de acuerdo, ninguno de estos puntos,
00:56:06
su pendiente coincide con la pendiente de
la recta, porque si hubiera coincidido,
00:56:10
entonces la recta en este punto,
en este punto, sería tan gente,
00:56:15
y vemos que no es tan gente, esta recta es
secante, de acuerdo.
00:56:19
Pero bueno, nos puede seguir con la
aproximación para este punto de aquí,
00:56:24
para el punto medio, una buena
aproximación, pero es que yo no quiero
00:56:27
aproximaciones. 00:56:30
Yo lo que quiero es el valor real de la
pendiente en cada punto, porque la
00:56:32
aproximación, al final, es sinónimo de
error, aceptar un error pequeño o grande,
00:56:39
pero hay que aceptarlo. 00:56:44
No, yo quiero el valor exacto de la
pendiente en cada punto de la curva.
00:56:46
Bueno, ¿cómo lo hacemos? 00:56:52
Bien, pues entonces lo que ponéis haciendo
es lo que vemos aquí en la animación.
00:56:54
Bueno, pues cojo los dos puntos,
cojo la recta secante que empieza aquí
00:56:58
arriba, verdad, y los voy juntando,
los voy juntando, los voy juntando,
00:57:03
los voy juntando, hasta que los dos puntos
coincidan, de acuerdo, la distancia entre
00:57:06
los dos puntos se acero. 00:57:12
De esta forma, vamos reduciendo los
valores, tanto del incremento de i como
00:57:14
del incremento de x, lo llamamos
reduciendo que lo que hemos visto antes.
00:57:19
Bien, acordaos, esto es incremento de i,
que es, eso es incremento de i,
00:57:26
de acuerdo, vamos reduciendo esos valores. 00:57:29
Y nuestro objetivo es hayar una recta que
sea tan gente en el punto p, en este caso,
00:57:35
hayar su pendiente, de acuerdo,
que sería esto.
00:57:42
Y ya está, el problema resuelto. 00:57:49
¿Qué pasa? 00:57:51
Que según vamos bajando, vamos bajando,
vamos bajando, vamos aproximando,
00:57:52
vamos teniendo una recta que cada vez se
parece más arretada en gente, en el punto
00:57:56
p, en esta curva. 00:58:04
Y vamos, vamos, vamos bajando,
el incremento de i, que es bajando,
00:58:06
bajando, bajando, bajando, es justo cuando
los dos puntos se unen, tenemos que el
00:58:09
incremento de i es cero, el incremento de
x es cero.
00:58:15
O sea, nos queda esto. 00:58:17
Una indeterminación, que no podemos
resolver, porque traer un tercero es
00:58:21
indeterminación, de acuerdo, puede ser
cualquier cosa.
00:58:25
No nos vale los números reales para
calcular la pendiente de la recta de gente
00:58:29
en un punto de la curva. 00:58:37
No nos vale, es una herramienta que tiene
sus limitaciones.
00:58:40
Es como esa llave inglesa, que cuando la
que vamos a meter en un hueco o pares de
00:58:43
tornear una tuerca, pues no entra,
es muy grande y no entra, pues aquí pasa
00:58:47
lo mismo, de acuerdo. 00:58:52
Llega a un punto en el que nos da cero en
tercero y no podemos.
00:58:53
Entonces, ¿cómo lo podemos hacer? 00:58:57
Para resolver este problema, recurrimos a
los infinitesimales, de acuerdo,
00:59:02
recurrimos al infinitesimal. 00:59:06
Es decir, lo vamos a calcular de una forma
indirecta.
00:59:09
Yo no puedo calcular de forma directa la
pendiente en un punto, en este punto.
00:59:13
No lo puedo, ya hemos visto, cuando uno es
reales no nos funciona, pero vamos a
00:59:16
hacerlo de forma potencial, ¿vale? 00:59:20
de forma indirecta. 00:59:22
Vamos a ver si lo podemos engañar al
problema.
00:59:23
Bien, si hallamos o la ecuación,
o nos planteamos la ecuación de la recta,
00:59:27
bueno, pues el álgebra de este problema
nos sale que la pendiente de la recta es
00:59:33
igual a f de x, más h, es decir,
esta distancia que seguía esto,
00:59:39
vale, menos f de x, que es esto,
es decir, porque al final lo que nos
00:59:48
interesa es el incremento que es esto de
aquí, de acuerdo, pues eso, menos esto.
00:59:51
Bien, partido de h, que h sigues el
incremento de x, vale, sin ninguna duda.
00:59:55
Bien, sería esta distancia de aquí. 01:00:02
Dejamos el incremento de y, que es esto de
aquí, entre el incremento de x.
01:00:05
El incremento de y es esta distancia de la
bandota, bien, esto de aquí, que es f de
01:00:10
x, más h, menos esto de aquí, de acuerdo,
esto de aquí.
01:00:16
Vale, fenomenal. 01:00:20
Pues ya tenemos la ecuación. 01:00:22
Si tuviéramos la tentación de resolver
esto, poniendo directamente que h es igual
01:00:24
a cero, es decir, otra vez utilizando los
números reales, igual, bueno, pues esto,
01:00:29
ya tenemos la fórmula de la recta,
bueno, pues algo x igual a cero y ya está,
01:00:34
ya no salga al valor. 01:00:38
Y efectivamente, si ponemos h igual a
cero, nos sale f de x, más cero,
01:00:39
menos f de x, partido por cero,
eso saldría f de x, menos f de x,
01:00:43
que es igual a cero, y cero entre cero,
otra vez, la misma indeterminación.
01:00:49
Esto, obviamente, no lo valdría. 01:00:54
Pero, ojito, sin lugar de utilizar un
número real, h igual a cero, lo expresamos
01:00:56
de forma potencial, h tiende a cero y
convertimos a h en un infinitésimo,
01:01:01
es decir, en un dh, de acuerdo,
un diferencial de h, bien, algo que tiende
01:01:08
a cero, pero que no es cero, algo muy
pequeñito, muy pequeñito, pero no es cero,
01:01:12
es potencialmente cero, pues no lo ves. 01:01:15
Bueno, pues ya es algo, ya tiene una
entidad, porque cero no tiene entidad,
01:01:17
cero, aquí esto cero de aquí es cero,
punto.
01:01:19
Pero otro día tiene una entidad,
no es cero, así que no lo podemos manejar
01:01:22
como cero, vale, es algo. 01:01:25
Es muy pequeñito, sí, pero es algo. 01:01:27
Bien, pues fenomenal, plantemos el
problema diciendo bien, solo se calcula la
01:01:29
pendiente de una recta secante,
signito dos puntos, vale, y no puedo
01:01:33
hallar si los dos puntos de la recta
secante coinciden, hasta que estamos de
01:01:37
acuerdo. 01:01:41
Bueno, pues no me digas el valor real de
la pendiente cuando los dos puntos
01:01:42
coinciden. 01:01:46
Dime potencialmente que pendiente
tendríamos si la distancia entre esos dos
01:01:47
puntos tendiese a cero. 01:01:53
Si tengo dos puntos, si los voy juntando
poco a poco, poco a poco, poco a poco,
01:01:55
sin juntarlos nunca, a decir, muy bien de
la tendencia, la potencialidad,
01:01:58
qué pendiente, a qué pendiente tendríamos,
¿de acuerdo?
01:02:03
¿Cuál sería el valor límite de esa
pendiente si la distancia entre los dos
01:02:06
puntos es un diferencial? 01:02:09
¿Vale? 01:02:12
Bien, pues entonces hacemos ya la
operación matemática, dijimos que esa
01:02:13
pendiente es una pendiente potencial,
en vez de la recta es una pendiente
01:02:16
potencial, por eso ponemos un límite,
¿de acuerdo?
01:02:19
Esto no es un valor real, ponemos un
límite y un h que tiende a cero y
01:02:22
funcionamos. 01:02:25
En este caso vamos a calcularnos el límite
de una función concreta, por ejemplo f de
01:02:27
x igual a x al cuadrado. 01:02:35
¿Por qué? 01:02:38
Porque cada función va a tener una
derivada distinta, no es lo mismo en las
01:02:38
derivadas de una función tal que así,
que de una función que haga esto o que una
01:02:43
función no se engana, no sé cómo es de la,
por aquí o de la cuerda o de ese estilo.
01:02:48
Cada uno de estas funciones va a tener un
valor distinto, pero vamos a plantear la
01:02:53
versión matemática fibraica. 01:02:58
Bien, f, lo mismo de antes, f de x más h,
menos f de x partido por h, teniendo que h
01:03:00
es un diferencial, aquí, aquí me he
cortado un poquito para tener la tentación
01:03:08
de sustituir este dh por un dh,
como hemos puesto aquí antes de acuerdo,
01:03:14
por esta temperatura, el dh se usa mucho
en ingeniería y en física, en matemáticas,
01:03:20
no. 01:03:26
Pero hay que tener en cuenta que aunque
pongo aquí h, aunque aquí ponga h,
01:03:28
esto es un infinito simal, no es un valor
real.
01:03:32
Bien, por tradición matemática se pone h,
no se pone dh, entonces no lo voy a poner
01:03:35
yo, porque a lo mejor le haría un poquito
más, pero hay que tener que este valor ya
01:03:40
aquí es un diferencial, este h y este h
son diferenciales.
01:03:44
Sin embargo, esta x y esta otra x al
cuadrado son variables que pueden ser un
01:03:48
valor potencial con infinito, pero también
pueden ser para los reales, y de hecho,
01:03:55
nos interesa el valor real porque queremos
calcular la pendiente, ojo, no nos
01:03:59
despistemos de eso de acuerdo. 01:04:06
Estamos aquí y se usáis cuenta en esta
operación matemática, es muy delicada,
01:04:07
porque estamos mezclando el plano de
potencial con el valor real, de acuerdo?
01:04:12
En cierto modo, es como si dijéramos,
vamos a ver.
01:04:17
Quiero averiguar el dinero que,
no sé, que voy a tener dentro de unos
01:04:22
años. 01:04:29
Entonces voy a sumar el dinero que tengo
ahora, el dinero real que tengo ahora
01:04:30
ahorrado, con el dinero que potencialmente
ganaría si yo hiciera, no sé qué,
01:04:34
y tal. 01:04:40
Verdad, suena peligroso, suena como un un
cuento un poco fantástico, pues aquí,
01:04:41
aquí nos pasa algo parecido. 01:04:48
De acuerdo, hay que tener mucho cuidado al
manejar esto.
01:04:50
De hecho, ya veis algún problema de
cálculo de derivadas, y esto no es tan
01:04:53
sencillo como hacer una operación
matemática.
01:05:00
Cuando hagáis ya, o cuando se,
también se hacen los cálculos de los
01:05:02
límites, en primer lugar, de bachillerato,
pues se aprende un montón de triquiñuelas,
01:05:06
de truquitos, de álgebra, para poder
llegar, con éxito, a calcular los valores
01:05:12
límites, porque casi siempre, cuando uno
resuelve el valor límite de forma directa,
01:05:19
como aquí arriba, de acuerdo, como vemos
aquí, muchas veces nos sale una
01:05:23
interminación, y eso hay que esquivarlo. 01:05:28
En este caso, bueno, pues, hacemos la
operación algebraica x más h al cuadrado
01:05:31
es x al cuadrado más x al cuadrado más
2xh, menos x al cuadrado, bien,
01:05:36
no voy a decidir mucho en el cálculo
algebraico, me lo he dicho, meramente he
01:05:41
dicho, h al cuadrado es diferencial por
diferencial, bien, esto lo podemos
01:05:46
eliminar, despreciar, de acuerdo,
porque va a tender a cero, y si está
01:05:52
multiplicado por sí mismo al cuadrado,
con más fuerza, de acuerdo, con una
01:05:58
potencialidad mayor, esto, x se va con
esta x al cuadrado, se nos va,
01:06:02
y al final nos queda 2xh partido por h. 01:06:07
Nos quitamos de en medio los dos
diferenciales, y nos queda la variable
01:06:12
multiplicada por 2, genial, hemos hallado
la derivada, la función derivada de la
01:06:17
función f de x, es decir, que para todos
los puntos de la función f de x,
01:06:24
el valor de su derivada es 2x,
para x igual a 1, el valor de la función
01:06:29
es igual a 1 al cuadrado igual a 1,
y su derivada sería 2, y así
01:06:36
sucesivamente, bien. 01:06:40
Bueno, bien, no, porque ya me he salto
todo un paso.
01:06:44
Esto sería, como he visto antes,
el valor potencial, no nos olvidemos,
01:06:48
estamos hablando de un límite,
estamos hablando de límite, con lo cual,
01:06:53
esto, hasta este punto, hasta este
momento, es un valor potencial,
01:06:57
es decir, el problema que hemos planteado
antes, es decir, a qué valor tendría la
01:07:02
pendiente, si la distancia entre los dos
puntos de la arrastra secante va a cero,
01:07:07
el valor al que tendrías la pendiente es
2x, un valor potencial, pero bueno,
01:07:15
si sin lo de antes, yo quiero valores
reales, quiero valores que pueda manejar,
01:07:21
quitarme el engorro, la potencialidad,
así de estas historias.
01:07:27
Entonces, ¿qué hago yo con esto ahora? 01:07:31
¿De acuerdo? 01:07:34
Volvemos a lo de antes, es decir,
este, en vez de la recta, tendría un valor
01:07:34
potencial que sería 2x, ¿de acuerdo? 01:07:40
Bien, y aquí, insisto, en esta frase,
hay que recordar que esto sigue siendo un
01:07:44
límite, ¿de acuerdo? 01:07:47
Bien, pero que nunca llegamos,
es potencial.
01:07:48
Entonces, ¿cómo relacionarlo con la
pendiente real en cada punto de la
01:07:50
función? 01:07:54
No me interesa saber cuando x tiende a 1. 01:07:55
No me interesa saber la pendiente cuando x
tiende a 1, no me interesa saber la
01:07:58
pendiente cuando x es igual a 1,
¿de acuerdo?
01:08:01
Eso es lo que yo estoy buscando. 01:08:04
Bien, pues aquí viene lo bueno,
como pongo aquí.
01:08:06
Si se cumplen al igual que cuando hallamos
el límite de una función, ¿de acuerdo?
01:08:08
Valores puntuales, cuando queremos dar las
pendientes en cada punto de la función,
01:08:13
bien, si se cumplen algunas condiciones,
continuan a hacer algunas puntuales,
01:08:19
aquí no voy a entrar al mismo. 01:08:22
El valor límite de la pendiente coincide
con el valor real, ¿de acuerdo?
01:08:24
Al igual que antes, como veíamos en la
anterior función, ¿de acuerdo?
01:08:29
Voy a volver a ponerlo aquí. 01:08:33
¿Dónde lo tenía? 01:08:37
¿Dónde está? 01:08:39
Aquí está. 01:08:40
Al igual que en este ejemplo, cuando se
cumplen ciertas cartesticas, como por
01:08:41
ejemplo la continuidad, el límite,
cuando es igual a 1, coincide,
01:08:45
¿vale? 01:08:50
Este límite coincide, que no es lo mismo,
¿de acuerdo?
01:08:51
Bueno, coincide, no es lo mismo,
pero coincide con el valor real.
01:08:54
Bien, y es una verdad indirecta de
allargo.
01:08:58
Si coincide, pues es que el valor real
también vale eso, ¿de acuerdo?
01:09:00
Pues con la derivada pasa tres cuartos de
lo mismo.
01:09:04
Tenemos... 01:09:07
Se cumplen ciertas condiciones,
a ver dónde estábamos, aquí.
01:09:08
Si se cumplen ciertas condiciones,
entonces, esto de aquí coincide con la
01:09:13
pendiente de la función. 01:09:19
En este caso, como se llama función 2x,
pues podemos buscar la pendiente de cada
01:09:21
función en todos los puntos de la función. 01:09:25
¿Cuando no valdría? 01:09:28
¿O cuando no coincidiría este límite con
la derivada real de la función?
01:09:30
Pues, por ejemplo, en estos casos,
como este, donde la función no existe,
01:09:36
pues la derivada en el punto x igual a 1
no existe.
01:09:41
¿Por qué no hay función? 01:09:45
Entonces, el límite de la derivada,
¿verdad?
01:09:46
El límite de la pendiente en ese punto nos
daría este valor, pero no coincide con el
01:09:51
valor real porque en este punto no hay
función y si no hay función no hay
01:09:58
derivada. 01:10:02
¿De acuerdo? 01:10:02
No existe. 01:10:03
Y también tendríamos estos casos de aquí. 01:10:03
Casos donde pues la recta hace... 01:10:06
tiene una... 01:10:12
forma de estas firmas puntuagudas,
etc.
01:10:15
Eso es un problema. 01:10:19
También de acuerdo a esto, aquí aquí
tampoco coincide este límite con el valor
01:10:20
real. 01:10:26
En todos los casos porque en este punto no
hay derivada.
01:10:27
Cualquier recta con cualquier pendiente
que pase por este punto nos podría
01:10:30
servir... 01:10:36
realmente no se ve ninguna. 01:10:38
¿De acuerdo? 01:10:40
No voy aquí a liar la madeja. 01:10:40
Aquí no hay derivada. 01:10:42
¿Bien? 01:10:43
El límite entonces no coincide con la
derivada de la función porque no hay
01:10:44
derivada tampoco. 01:10:48
¿Vale? 01:10:49
Son esos casos excepcionales. 01:10:49
Bueno, casos excepcionales son casos
atípicos, pero en cualquier función que
01:10:51
sea continua y que cumpla con ese tipo de
características pues que son muchísimas
01:10:55
nos vale de acuerdo, calculamos la
derivada de la función utilizando
01:11:02
infinitesimales. 01:11:06
¿Qué aplicaciones tiene esto? 01:11:07
Pues tiene un montón. 01:11:09
Sobre todo, como he dicho antes supuso un
avance importantísimo en física.
01:11:11
¿Bien? 01:11:15
Bueno, pues ya en cualquier campo sin nada
que usar la derivación para conocer la
01:11:17
tasa de cambio de f de x respecto de x
pues también nos vale.
01:11:20
Por ejemplo, en el caso del momento
uniformemente acelerado pues en el momento
01:11:26
que tenemos un desplazamiento según x
tenemos una función f de x que marca ese
01:11:32
desplazamiento su velocidad sería la
derivada es igual a derivada de x respecto
01:11:38
al tiempo y la aceleración sería a su vez
la derivada de la velocidad.
01:11:43
Por ejemplo, si tenemos la fórmula del
momento uniformemente acelerado que no
01:11:47
sale que la derivada es la derivada
derivada de x sub 0 más v sub 0 por t más
01:11:51
un medio de aceleración por el tiempo
acelerado, la derivada de esto.
01:11:57
Bien, la derivada de esto termino,
termino la derivada de x sub 0 como es un
01:12:00
valor una constante pues es 0. 01:12:06
La derivada de v sub 0 por t la derivada
de t es 1 con lo cual nos sale el valor de
01:12:09
v sub 0 fenomenal y la derivada de un
medio de aceleración por el tiempo
01:12:15
acelerado t al cuadrado es la derivada 2t,
2t por un medio es 1 al final nos queda
01:12:19
este valor at, genial y nos queda la
derivada es v sub 0 más at, si volvemos a
01:12:26
derivar esto respecto del tiempo pues esto
es una constante, se nos va lo attachado
01:12:31
así, eso no significa nada el valor es v
sub 0 más at, en este caso y lo que sucede
01:12:37
es que se nos va y la derivada de at
respecto del tiempo es a con lo cual al
01:12:42
final nos queda el valor de a como no
posee otra cosa, la derivación es igual a
01:12:47
muy bien esto es con el momento uniforme
acelerado, pero imaginemos que tenemos un
01:12:51
movimiento como esto aquí es rático se nos
mueve la bolita de un lado para otro
01:12:58
mientras tengamos la función f de ese
movimiento incluso aquí hemos visto la
01:13:05
bolita en tres dimensiones pues la
velocidad en cada uno de los ejes cada uno
01:13:11
de los ejes y xz pues en la derivada de
del movimiento en cada uno de los ejes
01:13:19
queremos el valor de la velocidad del eje
x o sea la derivada de f de x respecto del
01:13:27
tiempo, de acuerdo siendo f de x la
función que determina el momento de este
01:13:32
cuerpo en el eje x si queremos llegar a la
velocidad en el eje y pues hará que esté
01:13:39
la derivada de f de y o si tuvieramos unas
tres dimensiones pues del z me da igual en
01:13:46
este caso que la función del movimiento
sea una cosa muy compleja que si compleja
01:13:54
que haya logaritmos, senos lo que quieras
tu simplemente derivas y ya tenemos la
01:13:59
velocidad y después volvamos a derivar y
tenemos la aceleración con lo cual,
01:14:07
con este tipo de herramientas tenemos
perfectamente definidos el movimiento y la
01:14:12
velocidad, la posición y el momento de una
partícula en un campo definido por los
01:14:18
ejes de acuerdo x y z en otros campos,
por ejemplo, también como de la economía
01:14:25
podemos hallar la velocidad entre comillas
de acuerdo a la tasa de cambio la
01:14:29
velocidad de tasa de cambio el tiempo de
los precios si tenemos la función
01:14:36
definitoria de los tiempos de los precios
en función del tiempo o en función de
01:14:40
cualquier otra variable eso ya como gay,
aquí arriba la causística es amplísima de
01:14:46
acuerdo bueno, y ya empezamos el último
campo que sería el campo de las integrales
01:14:53
y en por qué vamos a ver las integrales de
acuerdo porque el concepto de las
01:15:02
integrales y las integrales van unidos
vamos a ver por qué para esto empezamos
01:15:05
planteando esta estas observaciones
imaginemos que tenemos un cuerpo que se
01:15:10
mueve con la velocidad de 30 mts por
segundo cuidado, un momento uniforme de
01:15:18
acuerdo, su velocidad viene marcado por
esta función de tal manera que si nos
01:15:21
fijamos el espacio sería igual a la
velocidad por el tiempo esto lo sabemos
01:15:26
por la fórmula en este caso el tiempo
sería 4 segundos y el espacio,
01:15:30
la velocidad son 3 metros pues sería 3x4
que casualmente coincide con el área que
01:15:35
hay debajo de la función de acuerdo si,
la función velocidad es una recta bien y
01:15:43
su espacio es el área que queda debajo una
cosa curiosa de verdad si tenemos un
01:15:50
momento uniformemente acelerado donde la
velocidad son por ejemplo 3 quintos de t
01:15:55
pues podríamos tener la representación
gráfica de esta velocidad sería una recta
01:15:59
con una cierta pendiente la pendiente
sería la aceleración la pendiente es la
01:16:04
recta de la aceleración la aceleración
sería 3 quintos y el espacio que recorre
01:16:08
este cuerpo a lo largo del tiempo seguía
otra vez justamente el área que nos deja
01:16:15
debajo de la gráfica una cosa curiosa el
espacio En el momento uniforme cerrado es
01:16:20
un medio de la acción por el tiempo
acudado, en este caso un medio de la
01:16:28
velocidad por el tiempo. 01:16:31
Si sustituimos la aceleración que es igual
a la velocidad por el tiempo, pues hacemos
01:16:32
esa sustitución y lo vemos. 01:16:39
Y no sabe que es un medio de la velocidad
por el tiempo.
01:16:40
El tiempo esta parte de aquí, esta parte
de aquí, la velocidad es este valor de
01:16:43
aquí, es un triángulo. 01:16:49
El área de un triángulo es un medio de la
base por la altura.
01:16:50
Bien, es curioso. 01:16:53
Pero, ¿qué ocurre si la función velocidad
es de esta forma?
01:16:55
¿De acuerdo? 01:17:00
Es una curva. 01:17:00
¿Cuál sería el área que queda aquí debajo? 01:17:03
¿Cómo lo calculamos? 01:17:05
Bueno, pues, inicialmente ya vemos que no
es muy sencillo.
01:17:07
Podemos intentar calcular ese área
mediante aproximaciones.
01:17:12
¿De acuerdo? 01:17:16
¿De acuerdo? 01:17:16
Bien, mediante pues vamos encajando
rectángulos a lo largo de esa función.
01:17:21
Pues de la manera más inteligente posible. 01:17:29
Cuando esa recta pasa por el punto medio
de la base del rectángulo, pues podría ser
01:17:33
una buena altura para el rectángulo,
etcétera.
01:17:38
Bueno, ahí tampoco voy a entrar,
hay diferentes métodos para hacerlo.
01:17:40
Pero la idea sería la que vemos aquí,
¿De acuerdo?
01:17:44
Coger un rectángulo que tiene una base que
es un valor real, ¿De acuerdo?
01:17:46
Es un valor real, 2, 3, 1, 0, 5,
me da igual.
01:17:51
Y con una altura que también es un valor
real.
01:17:54
Bien, es lo que conseguiremos. 01:17:56
Tenemos diferentes rectángulos,
más altos, más pequeños.
01:17:59
Y al final, el área es la suma de todos,
¿Verdad?
01:18:05
La suma de todos estos rectángulos. 01:18:11
Como se pone en red, es el área de los
rectángulos.
01:18:13
Aprovecho para decir que este simbolito de
aquí, que hemos puesto esto de aquí,
01:18:16
es sumatorio. 01:18:20
Indica que es la suma de un grupo de
elementos, en este caso, de todos estos
01:18:22
rectángulos. 01:18:25
Bueno, lo primero que podemos observar es
que con este método, pues, no vamos a
01:18:28
poder hallar, con esa actitud,
el área debajo de la función.
01:18:32
Si vamos reduciendo el rectángulo,
hacer rectángulos cada vez más pequeños,
01:18:37
en cuanto a la base cada vez más
estrechos, podemos llegar a tener un área
01:18:42
con el error tan pequeño como sea posible. 01:18:49
Simplemente, con ir reduciendo la base del
rectángulo, podemos llegar a obtener
01:18:55
valores muy cercanos a la área real de la
función.
01:19:03
Pero jamás ese valor, de acuerdo,
jamás el mismo.
01:19:06
Y aquí volvemos a lo de antes,
de acuerdo.
01:19:09
No me interesan valores aproximados. 01:19:11
Me interesa hallar valores exactos. 01:19:13
Igual con la pendiente de la función,
mientras hay valores exactos.
01:19:17
¿Bien? 01:19:22
Para evitar errores. 01:19:23
Y porque, obviamente, salto cualidadivo de
hacer una aproximación o de tener un valor
01:19:24
exacto, es tremendo, ¿verdad? 01:19:30
Pues vamos a usar para esto la potencia de
cálculo de los infinitesimales.
01:19:34
¿Bien? 01:19:38
En lugar de dividir el área de dejo de la
función en rectángulos con una altura
01:19:39
determinada y con una anchura también
determinada, lo que hacemos es utilizar un
01:19:47
rectángulo cuya altura es f de x,
es el valor de la función en ese punto,
01:19:52
y cuya anchura es un diferencial. 01:20:00
¿Bien? 01:20:02
De ancho es infinitamente pequeño,
casi cero.
01:20:03
Pero no es cero, es un diferencial. 01:20:07
De tal manera que el área de este
rectángulo es f de x por diferencial de x.
01:20:09
Bien, este área es a su vez otro
diferencial, ¿de acuerdo?
01:20:15
Potencialmente el área este es cero. 01:20:21
Así que lo que hacemos ahora con este mini
rectángulo diferencial, lo que hacemos es
01:20:24
dividir todo el área de la función,
cada función en un montón de infinitos
01:20:32
diferenciales, ¿de acuerdo? 01:20:40
de anchura de x y de altura, el valor de
la función en cada punto.
01:20:42
Bien, la anchura de todos los rectángulos
es la misma, es el diferencial,
01:20:47
lo único que varía es el valor de f de x,
¿de acuerdo?
01:20:51
Bien, y aquí volvemos a instruir,
observa que el área de cada rectángulo es
01:20:55
también un infinito decimal. 01:20:58
Bien, el área no es un valor real,
es un valor que tiende a cero.
01:21:00
Genial, y ahora lo que hacemos,
como en el caso anterior, es que subamos
01:21:06
todos los rectángulos. 01:21:09
Pero ¿cómo? 01:21:11
¿Cómo sumo yo todas estas áreas? 01:21:12
¿Cómo sumo yo? 01:21:15
Porque al final va a salir un montón de
diferenciales y ¿qué hago yo con eso?
01:21:17
Me van a salir, si sumo aquí todas estas
diferenciales, pues al final que me va a
01:21:20
salir un diferencial gordo, gigante,
¿qué hago yo con esto?
01:21:24
¿De acuerdo? 01:21:27
Bien, pues aquí llega la sorpresa,
¿de acuerdo?
01:21:27
La suma, la operación que suma,
todos esos infinitos de semanes se conoce
01:21:30
como integral, y se expresa de esta forma,
¿de acuerdo?
01:21:33
Es la integral de fdx por dx, ¿de acuerdo? 01:21:38
Es el rectángulito fdx por dx,
es decir, esta área, bien, la suma de
01:21:41
todos esos áreas, desde dónde? 01:21:47
Desde a hasta b. 01:21:48
Se pone este a y este b, cuando queremos
hallar un valor real, cuando queremos
01:21:51
hallar un área real. 01:21:54
Si lo que nos interesa es hallar la
función de esta área, pues estos valores,
01:21:56
pues no nos falta ponerlos, ¿de acuerdo? 01:22:00
Lo veremos ahora un poco más adelante,
lo que quiere decir, esto sería a,
01:22:02
esto de aquí, y esto de aquí, pues sería
b.
01:22:05
Para este caso, lo que tenemos es fdx por
dx y sumaríamos todos estos diferenciales,
01:22:09
desde el punto cero, ¿vale?, que sería
esto de aquí, hasta el punto mil cien,
01:22:15
que sería esto de aquí, ¿de acuerdo? 01:22:19
Y esto sería el área de la función que
queda, mejor decir ahora, que queda por
01:22:21
debajo de la función, entre esos dos
puntos, ¿bien?
01:22:27
Como he dicho antes, ya digo, si ponemos
dos valores, pero en un momento nos va a
01:22:31
salir un número, ¿bien? 01:22:35
Un número real, ¿de acuerdo? 01:22:37
Si no ponemos esos dos valores,
lo que nos va a salir es una función,
01:22:38
para su otra función, la que sea,
¿de acuerdo?
01:22:42
Ahora lo veremos. 01:22:44
Bien, todo eso es estupendo, ¿verdad? 01:22:47
Pero, ¿qué tiene que ver todo este rollo
con las derivadas?
01:22:49
Pues aquí llega la sorpresa. 01:22:52
Sorpresa y algo importantísimo,
y es que la integral es la operación
01:22:55
opuesta o mejor hecho inversa a la
derivada, ¿de acuerdo?
01:22:59
¿Qué significa eso? 01:23:03
Significa que la integral de la derivada
es igual a la función original,
01:23:04
¿de acuerdo? 01:23:11
La integral de la derivada de fx por dx es
igual a la función original.
01:23:12
Vamos a ver un ejemplo. 01:23:15
Si tenemos una función que es fx es igual
a x acuerdado, la derivada es 2x,
01:23:16
¿verdad? 01:23:21
Pues hacemos la integral de 2x por la
diferencia del x, la integral es x
01:23:22
acuerdado, que es la función original. 01:23:27
Bien. 01:23:30
La derivada de x acuerdado es 2x,
y la integral de 2x es x acuerdado.
01:23:31
Es la función inversa. 01:23:36
¿Vale? 01:23:38
Queremos derivar x acuerdado, nos sale 2x. 01:23:40
Queremos integrar 2x, nos sale x
acuerdado.
01:23:43
¿De acuerdo? 01:23:48
Es decir, que si sabemos derivar,
sabemos integrar o viceversa.
01:23:49
Genial. 01:23:55
¿Y esto qué implicaciones tiene? 01:23:56
Las aplicadoras integrales todavía son más
amplias, incluso si cabe que la de las
01:23:58
derivadas. 01:24:03
Porque si nos damos la cuenta,
es una presión de suma.
01:24:03
Vamos a hacer aquí algunos pequeños
ejemplos para que entendamos la potencia.
01:24:06
Y aquí, después de todo este rollo,
todo este tratado tan grande y tan exceso
01:24:12
que nos ha salido al final, vamos a
entender la importancia y vamos a lo
01:24:16
mollar de la cuestión, la potencia que
tiene.
01:24:24
Vamos a ver por ejemplo, vamos a calcular,
y por eso lo pongo en las opciones
01:24:28
matemáticas más importantes de la
historia, sin ninguna duda.
01:24:33
Para el desarrollo tecnológico tal como lo
conocemos actualmente.
01:24:37
Lo que hacemos es reducir los elementos
que vamos a manejar a pequeños
01:24:40
diferenciales, como hemos visto en el caso
de la área.
01:24:48
Los tratamos de forma individual estos
diferenciales y luego sumamos sus efectos
01:24:53
para obtener el efecto global del elemento
inicial.
01:24:57
Y esto es obviamente un paso de gigante. 01:24:59
Dicho así un poco si pueden en un ejemplo,
pues puedes sonar a través de las lenguas.
01:25:02
Vemos los ejemplos después se vuelve a ver
el vídeo como repaso y ya veis que se
01:25:09
entendería mucho mejor. 01:25:14
Por ejemplo, vamos a ver un cálculo
geométrico.
01:25:16
Vamos a ver el cálculo de área de un
círculo.
01:25:18
Hasta la fecha para allá, por ejemplo,
las áreas de los ejemplos geométricos se
01:25:21
aprenden de memoria. 01:25:27
El área la longitud de un círculo su
perímetro es 2PR.
01:25:28
¿Por qué? 01:25:36
Porque en este caso lo que ya estamos
haciendo es 2PR porque 2P es el ángulo.
01:25:37
El radian es el ángulo que tiene un
círculo 360° 2PR 2PR de tal manera que la
01:25:47
longitud que tiene un arco de
circunferencia es igual a el ángulo en
01:25:55
radianes por el radio. 01:26:02
Esto es la longitud de un arco de
circunferencia.
01:26:04
Si estamos hablando de la longitud de todo
el círculo estaríamos hablando de 2PR 2P
01:26:10
que es en radianes todo el ángulo del
círculo, ¿de acuerdo?
01:26:15
por R, que es el radio. 01:26:23
Muy bien. 01:26:25
Genial, eso es cómo sacamos el perímetro
de un círculo pero cómo sabemos que el
01:26:26
área del círculo es 2PR es PR recordado
¿Cómo sabemos esto?
01:26:34
¿De dónde lo sacamos? 01:26:40
Pues no parece que tenga tampoco... 01:26:42
¿Nos sacamos de la manga? 01:26:45
Podemos utilizar las integrales y los
diferenciales para hallar el área de un
01:26:46
círculo. 01:26:51
Vs de fácil, ¿de acuerdo? 01:26:53
PR cogemos el círculo y lo dividimos. 01:26:56
Aquí tenemos este pequeño círculo aquí
había antes una lupa para mirar ya no hay
01:27:00
lupa. 01:27:05
Cogemos un quesito en este quesito
dividimos el área del círculo en quesitos
01:27:08
infinitesimales así de pequeñito este
quesito va a tener una apertura de un
01:27:14
ángulo diferencial de teta, es decir es un
ángulo muy pequeño casi cero, pero no es
01:27:20
cero y a su vez genera un diferencial de
arco que es DL el final el diferencial de
01:27:29
área que tiene este quesito es igual a que
a un medio de R por DL porque es un medio
01:27:37
de R por DL este quesito va a ser
infinitamente pequeño este algo que
01:27:45
tenemos al final esto es un arco porque
este ángulo es un ángulo el ángulo...
01:27:50
perdón, aquí estamos aquí en ese sector
tenemos una porción de arco que obviamente
01:28:01
es circular pero si tenemos un
infinitesimal a ser esto infinitamente
01:28:08
pequeño el arco que tengamos aquí deja de
tener curvatura para tratarse de un alento
01:28:12
recto diferencial DL ya no tiene curvatura
es un alento recto con lo cual el área el
01:28:20
diferencial de área de ese quesito es un
triángulo Y es un medio de la base por la
01:28:26
altura, ¿de acuerdo? 01:28:31
Y además es un... no solamente... 01:28:33
no tiene ángulo, este diferencial de L,
sino que además, al ser infinitamente
01:28:42
pequeño, la altura de este triángulo... 01:28:47
vamos a ponerlo por aquí. 01:28:50
Esto se va haciendo cada vez más pequeño,
cada vez más pequeño, casi cero.
01:28:53
Esta manera que su altura en ese
diferencial coincide con el valor del lado
01:28:56
lateral, la altura SR, ¿de acuerdo? 01:29:02
Desinferencial, de manera que el área,
el diferencial de área de este quesito,
01:29:05
es un medio de la base por la altura. 01:29:09
La base es de L, como hemos visto ya,
que es este...
01:29:12
y la altura es R, que es el radio. 01:29:18
Coincide con el lado, porque si esto lo
hacemos infinitamente pequeño,
01:29:21
la longitud de ese trozo potencialmente
coincide con la del lado lateral,
01:29:26
con lo cual la altura en este infinito
decimal coincide con el radio,
01:29:32
con el lado. 01:29:39
Ya tenemos nuestro diferencial de área. 01:29:40
Ya lo hemos definido. 01:29:43
Fenomenal. 01:29:45
Ahora, ¿qué hacemos? 01:29:47
Susubrimos. 01:29:48
Hemos visto aquí antes, ya lo hemos puesto
aquí, que la longitud de arco es igual a
01:29:49
que al ángulo, en este caso, de la porción
del sector circular por el radio.
01:29:54
Pues aquí lo mismo, DL, que sería la
longitud de arco, que ya hemos dicho que
01:30:00
es un arco diferencial, es igual a que al
radio por el ángulo.
01:30:07
El ángulo tiene ese diferencial de theta,
¿de acuerdo?
01:30:11
Con lo cual, al final, susubrimos esto
aquí arriba y nos sale que el diferencial
01:30:15
de área es igual a un medio de R cuadrado
por el señal de theta, porque hemos
01:30:19
susubrido esto aquí. 01:30:24
Lo hemos susubrido aquí. 01:30:27
Y nos sale esto de aquí. 01:30:30
Sería un medio de R por R por el
diferencial de theta.
01:30:31
No vais a perdonar porque la piscina que
tengo, pues la verdad es que es bastante
01:30:39
rústico y pinta de aquella manera. 01:30:42
Genial, ya tenemos el diferencial de área. 01:30:46
¿Y ahora qué hacemos con el diferencial de
área?
01:30:48
Pues lo que hacemos es lo que vemos aquí
en el dibujito.
01:30:51
¿De acuerdo? 01:30:54
Tenemos aquí abajo, lo vemos. 01:30:55
Lo que hacemos ahora es sumar todos y cada
uno de esos diferenciales.
01:30:59
Para tener el área global. 01:31:03
¿Cómo sumamos eso? 01:31:05
Con la integral. 01:31:07
El área total, el área del círculo que
tenemos aquí, es igual a la suma de todos
01:31:09
esos diferenciales. 01:31:13
¿Desde dónde está donde? 01:31:15
Desde cero, que es donde empezamos el
ángulo de pida cero, hasta que acaba.
01:31:16
Dos pí radianes. 01:31:20
Por eso ponemos aquí cero hasta dos pí. 01:31:21
¿Bien? 01:31:23
Y el diferencial de área es un medio de R
por el diferencial de theta.
01:31:24
¿Bien? 01:31:27
En este caso, la variable integramos sobre
theta, porque es diferente de theta.
01:31:27
Pues nada. 01:31:32
Un medio de R, la integral de un medio de
R, esto no es ninguna variable.
01:31:33
Son números constantes. 01:31:39
Pues la integral de esto es un medio de R
por theta.
01:31:41
De cero hasta dos pí. 01:31:46
Y esto, al final, se expresa de esta
manera.
01:31:47
Es decir, se sustituye dos pí por theta
menos.
01:31:50
Hay una expresión, pero sustituyendo theta
por cero, que es cero.
01:31:53
¿De acuerdo? 01:31:56
Y al final los da el que nos da la
expresión del área de un círculo.
01:31:56
¿Veis? 01:32:03
Bien. 01:32:05
Esto no es ninguna guada. 01:32:06
Estamos hablando, ya no estamos hablando
de estar manejando triangulitos,
01:32:08
ni rectángulos, si no estamos manejando
círculos, que tosemos la dificultad que
01:32:12
tiene el manejar círculos. 01:32:16
¿De acuerdo? 01:32:19
Porque ya empezamos a hablar de que un
círculo no se puede...
01:32:21
no se puede hacer la cuadratura del
círculo, como todo el mundo sabe.
01:32:26
Y pese complicado que podamos haber
hallado con total precisión el área de un
01:32:29
círculo a partir de la longitud de su
perímetro, pues es una herramienta,
01:32:34
ya digo, bastante, bastante potente. 01:32:42
¿Solamente tienen aplicaciones
geométricas?
01:32:45
No, tienen muchas más. 01:32:47
Por ejemplo, vamos a poner aquí un ejemplo
físico.
01:32:48
Este ejemplo... 01:32:51
de aquí vamos a descubrir una cosa
importante.
01:32:53
¿De acuerdo? 01:32:55
Otra cosa también bastante interesante. 01:32:56
Como hemos visto en el primer caso,
bueno, pues aquí hay una estricuñuela,
01:32:59
ya lo hemos visto, geométricas. 01:33:04
Hay que estar aquí a bispaete para ir
sustituyendo de manera adecuada cada uno
01:33:07
de los elementos. 01:33:11
¿De acuerdo? 01:33:12
Hay que ver que efectivamente el quesito
ser infinitamente pequeña, pues R coincide
01:33:13
con la altura. 01:33:18
Hay que darse cuenta de que el diferencial
de arco, el diferencial de longitud,
01:33:19
en este caso, es igual a R por el
diferencial de teta, ¿vale?
01:33:22
Podemos haber dejado DL como diferencial,
y entonces hubiéramos hecho la integral,
01:33:28
pues desde 0 hasta 2PR, que también podría
haber sido, si podría haber hecho otra
01:33:33
forma también, perfectamente, sin hacer
este paso de aquí, ¿vale?
01:33:39
Este paso de aquí lo podíamos haber
omitido y haber hecho la integral
01:33:43
directamente con un medio de R por el DL. 01:33:47
Bien, pero bueno, aquí lo que hay que ver,
cuando hacemos todo esto, es que esto...
01:33:49
uff, tiene su tríngulos, ¿verdad? 01:33:54
Sí, muy potente, pero no tiene pinta de
ser muy fácil, ¿verdad?
01:33:57
Bien, pues el siguiente ejercicio,
que es el que vamos a ver, es una
01:34:02
aplicación física, en ese caso,
R de hook.
01:34:04
Vamos a vernos cuenta que... 01:34:08
lo vamos a resolver, pero... 01:34:11
pero fácil, fácil no es, ¿de acuerdo? 01:34:14
Bien, podemos saber el caso. 01:34:18
Bien, todos sabemos que R de hook nos dice
que la fuerza que se hace sobre un resorte
01:34:20
elástico es igual a K por X, siendo X la
lenguación y K la constante de
01:34:24
electricidad. 01:34:30
Bien, aquí tenemos nuestro dibujito,
con el mullecito, moviéndose.
01:34:30
Penomenal, ¿vale? 01:34:37
Podemos abordar, por ejemplo, otro tipo de
problemas.
01:34:38
Esto es un problema puntual, esto es un
problema que se estudia y en el fondo lo
01:34:40
único que hacemos es unir dos puntos,
¿vale?
01:34:46
Es un problema adimensional. 01:34:49
No tenemos que tener en cuenta la
dimensión de los puntos donde se aplican
01:34:51
las fuerzas, porque no tienen dimensiones. 01:34:56
Bien, aquí el mullecito que está ancrado a
una pared.
01:35:00
Bueno, pues lo que sea, bien. 01:35:03
Podemos aplicar este mismo problema a un
caso donde si tengamos una cierta
01:35:07
dimensión. 01:35:12
Es decir, por ejemplo, unimos esto que se
ve aquí abajo, unimos dos varillas entre
01:35:13
sí con una banda elástica. 01:35:19
Incluso una goma que ya tiene una altura,
bien, una dimensión determinada o una
01:35:21
anchura en este caso. 01:35:28
Al estirarlo, hace que una fuerza tiene
una temiada elongación.
01:35:31
X, bien. 01:35:37
Así que en este caso la constante de
elongación...
01:35:39
Bueno, aquí no lo he puesto. 01:35:54
Aquí hay un error, ¿vale? 01:35:55
La constante de elongación ya no se envide
en Nm por m, pero si no sería Nm siendo la
01:35:57
fuerza F, o sea, K se mediría en Nm por m,
siendo la fuerza, ¿de acuerdo?
01:36:03
Igual a K por X por A. 01:36:11
Bien, aquí hay un error. 01:36:13
Bueno, lo perdonáis, ¿de acuerdo? 01:36:14
Aquí se mide el ancho de la banda,
que sería esto que hemos visto,
01:36:16
la elongación y la constante K de
elasticidad tendría en cuenta el que ya no
01:36:20
sería una constante como en el caso del
muelle lineal, sino que tendría que tener
01:36:26
en cuenta lo que se longa y el ancho de la
banda, ¿vale?
01:36:32
Pues eso hay que tenerlo en cuenta. 01:36:39
Bien, pues ya tenemos este ejemplo. 01:36:40
Bueno, pero resolver este problema tal que
así tampoco tiene complicación,
01:36:41
porque lo vemos a lo de antes. 01:36:46
La fórmula S igual a K por X por A. 01:36:48
Es decir, en lugar de un muelle tenemos
una fuerza que se aplica sobre una banda
01:36:50
que tiene un ancho de tanto y se estira en
5 centímetros.
01:36:55
Pues, al final, coges. 01:37:00
Te da en la K, te aplica en la K por X,
que son 5 centímetros al poder ancho,
01:37:02
que puede ser 20, y te da la fuerza. 01:37:05
No tiene ningún tipo de problema,
no tiene ninguna complicación,
01:37:07
¿vale? 01:37:10
Pero ¿qué pasa si planteamos el problema
de otra forma?
01:37:10
Es decir, en lugar de una banda
rectangular tenemos una banda triangular,
01:37:14
tal como vemos en este ejemplo,
¿vale?
01:37:19
Y cogemos y estiramos la banda. 01:37:22
Pues aquí lo que tenemos es una cosa
bastante curiosa.
01:37:26
Y es que el ancho de la banda va variando. 01:37:29
Con lo cual ya no me vale esa constante
derongación de antes.
01:37:34
Bien. 01:37:38
La geometría me ofrece una dificultad
importante.
01:37:39
¿De acuerdo? 01:37:46
Entonces, aquí, ¿cómo resolvemos el
problema?
01:37:46
Es decir, ¿qué fuerza haría la banda
rectangular en una distancia de?
01:37:48
¿Cuál sería la fórmula para hallar la
fuerza en función de la elongación que
01:37:52
tenga la banda y su ancho? 01:37:58
En este punto de aquí, ¿de acuerdo? 01:38:01
¿Cómo haríamos eso? 01:38:04
Bien. 01:38:06
En primer lugar, nos vamos a fijar en el
hecho de que las elongaciones...
01:38:07
¿Y cómo vamos estirando esto? 01:38:12
Bien. 01:38:14
Si estiramos la banda, horizontalmente en
la distancia de los puntos, una de una
01:38:15
elongación distinta, es decir,
lo que se estira este punto, ¿vale?
01:38:19
Esto de aquí. 01:38:23
Y lo que se estira en el punto en medio,
la banda, es distinto.
01:38:24
¿De acuerdo? 01:38:29
Con lo cual, los valores x y y y y x van a
ser diferentes en cada punto de la
01:38:29
varilla, para porción de la banda anclada
a ellos.
01:38:33
Para superar este escollo, lo que vamos a
hacer es dividir a la banda, como vemos
01:38:36
aquí arriba, en infinito diferenciales. 01:38:42
De tal manera que vamos a estudiar la
fuerza que hace el diferencial de fuerza,
01:38:46
mejor dicho, que hace cada uno de estos de
estas diferenciales de bandas en cada
01:38:51
punto. 01:38:57
¿De acuerdo? 01:38:57
Bien. 01:38:59
Y luego lo que hacemos es sumar todas esas
fuerzas, esas diferentes fuerzas,
01:39:00
y ya está, ya tenemos la fuerza total. 01:39:04
¿De acuerdo? 01:39:06
Bien. 01:39:09
¿Cómo lo hacemos? 01:39:10
Bueno, pues vamos a plantear el problema
que tenemos aquí abajo.
01:39:11
¿De acuerdo? 01:39:13
Lo vemos ya muy claro. 01:39:14
En primer lugar, hay que ver, vamos a
coger un punto cualquiera de la banda,
01:39:16
que va a ser este de aquí. 01:39:21
¿De acuerdo? 01:39:23
Bien, este que está rojo. 01:39:23
Pues un poco más arriba, un poco más
abajo.
01:39:26
El valor V es una variable que nos va a
indicar a la altura que hay, que está
01:39:28
desde el punto medio de la banda,
hasta donde está el punto de consideremos.
01:39:33
¿De acuerdo? 01:39:37
El valor X0 es la longitud inicial que
tenía la banda en este punto, ¿vale?
01:39:37
En sombreado está el triángulo inicial y
el X1 es el valor elongado.
01:39:45
El valor total es tirado de la banda
cuando lo estiramos una cierta distancia
01:39:51
Se ve ¿no? 01:39:56
¿De acuerdo? 01:39:57
Tenemos una longitud de la varilla L que
está de aquí y una altura inicial del
01:39:58
triángulo que es H de la banda. 01:40:03
Bien, pues en este caso vemos y estudiamos
los apartados geométricos.
01:40:05
X al cuadrado bien, que es esto de aquí X
es la opción inicial que es igual,
01:40:09
es un triángulo rectángulo pues pitágoras
a H al cuadrado H es la altura de la de la
01:40:14
banda por donde, si de la banda triángulo
inicial bien, pues es más V al cuadrado
01:40:21
que es esto de aquí. 01:40:26
Eso es fácil porque es esto de aquí y esto
de aquí.
01:40:28
Ahí teníamos este triangulo. 01:40:30
Esto. 01:40:32
Aquí que no se ve bien porque ya lo he
pintado.
01:40:33
¿De acuerdo? 01:40:35
A ver si puedo coger otro color el rojo
no, que lo aliamos el violeta.
01:40:37
Este valor de aquí X sub 0 es igual al
cuadrado es igual a esto al cuadrado más
01:40:46
esto al cuadrado. 01:40:52
¿De acuerdo? 01:40:54
Y de igual forma la alongación final X sub
1 al cuadrado que X sub 1 es la línea que
01:40:56
está en rojo a puntitos sería igual a esta
distancia ¿De acuerdo?
01:41:01
que sería H más D al cuadrado más la misma
distancia V al cuadrado.
01:41:09
Es fenomenal y esto nos da unos valores X
sub 0, X sub 1 que son las raíces
01:41:15
cuadradas. 01:41:18
Bien, el diferencial de de esta fuerza que
lo he puesto como D de DV ¿Vale?
01:41:19
en cada punto también lo he puesto de F
perfectamente que se hubiera sido más
01:41:27
apropiado. 01:41:32
Bueno, pues este diferencial de fuerza que
es este de aquí ahí va.
01:41:32
Aquí no tengo para... 01:41:39
no. 01:41:40
No me deja. 01:41:40
Para cambiar. 01:41:41
Bueno, ahora lo pinto al amarillo. 01:41:43
¿Vale? 01:41:44
Bien, esto. 01:41:45
Ya está. 01:41:45
Efectivamente. 01:41:46
Bien, pues este diferencial de V ¿A qué es
igual?
01:41:47
es igual a la diferencia de 01:41:50
de longitud entre cuando está elongado y
cuando está en reposo es decir,
01:41:59
a la elongación lo que es la variable X
por K que sería la constante de elongación
01:42:03
por el diferencial de V. 01:42:08
El diferencial de V es el pequeño ancho de
la varilla que estamos considerando.
01:42:10
¿De acuerdo? 01:42:17
En este punto de aquí voy a poner otro
valor.
01:42:18
¿De acuerdo? 01:42:21
Es el diferencial de ancho que estamos
considerando en esa varilla.
01:42:22
Bien. 01:42:27
Así que aquí podemos poner también un
diferencial de F.
01:42:27
Pero bueno, ahí se ha quedado. 01:42:30
Y luego aquí también en cuenta,
por ejemplo las condiciones geométricas.
01:42:34
Es decir, si ya des cuenta la fuerza total
o las fuerzas totales que tenemos que
01:42:37
sumar no es F de DSUV porque está un poco
inclinada sino sería la componente
01:42:43
horizontal que es F de HDSUV. 01:42:48
¿De acuerdo? 01:42:51
Que para allá este valor antes de callar
el cosono de alfa es igual a que al valor
01:42:52
opuesto entre al lado opuesto entre la
hipotenusa en este caso aquí abajo lo
01:42:59
vemos. 01:43:07
¿De acuerdo? 01:43:07
Vamos a calcular este valor este valor
pues cosono de alfa es igual a que a el
01:43:08
lado contiguo que es esto de aquí a ver lo
voy a poner otra vez otro color lado
01:43:15
contiguo que es esto de aquí entre 01:43:20
la hipotenusa que es ese valor de ahí. 01:43:26
¿De acuerdo? 01:43:27
Y con ese valor de cosono de alfa lo
multiplicamos a DSUV para hallarnos el
01:43:28
valor horizontal y ya tenemos el
diferencial de fuerza horizontal
01:43:35
correspondiendo a este punto ¿Qué hacemos
con esto?
01:43:40
¿De acuerdo? 01:43:43
Como vemos nos sale aquí una cosa gente
curiosa ¿Qué hacemos?
01:43:43
lo sumamos todos ¿Cómo es? 01:43:49
le tenemos el 1 punto pues tenemos que ir
sumando de todos los diferenciales y
01:43:50
planteamos la integral ¿Vale? 01:43:55
desde menos el de medios hasta el de
medios ¿Por qué?
01:43:57
porque hemos encontrado que ese es el
punto medio ¿De acuerdo?
01:43:59
con lo cual para allá F que es la fuerza
total que sigue esto de aquí tenemos que
01:44:02
sumar desde el de medios de menos el de
medios es decir desde punto hasta el de
01:44:06
medios hasta aquí arriba ¿Vale? 01:44:13
menos el de medios es de aquí todo esto
hacia abajo al de medios y también hay que
01:44:15
sumar la parte de arriba ¿De acuerdo? 01:44:20
por lo que si ponemos menos el de medios
hasta el de medios de todo este mundo
01:44:22
¿Vale? 01:44:24
la integral de esta historia es bastante
compleja ¿Vale?
01:44:25
no la vamos a resolver porque por si
mentalmente tiene su tela y aquí no viene
01:44:29
el caso y lo que me interesa ver de todo
esto es que es observar la gran dificultad
01:44:34
que plantean en su conjunto este tipo de
problemas es decir por una parte vemos y
01:44:42
entendemos que las integrales los incentes
simales y las derivadas nos dan una
01:44:48
potencia de cálculo tremenda pero por otra
parte hay que ver que hay unas
01:44:54
dificultades procedimentales geometrias y
conceptuales muy serias y eso es un
01:44:58
pequeño ejercicio estamos hablando
simplemente de calcular la fuerza en una
01:45:05
banda triangular y sin embargo ya vemos
que que hay que darle muchas vueltas para
01:45:08
entenderlo bien y para saber comprenderlo
bien por este motivo de aplicación de
01:45:16
cálculo diferencial El tubo tuvo una muy
lenta aplicación sobre disciplinas
01:45:23
científicas. 01:45:25
Por ejemplo, todo el desarrollo del
cálculo de estructuras, que no es ni más
01:45:27
ni menos que la aplicación de la dinámica
de Newton de 200 años atrás, más o menos
01:45:30
un par de siglos, siglos y medios de dos
siglos, se tardó ese siglo y medio,
01:45:38
dos siglos en poder desarrollarse como lo
conocemos ahora.
01:45:42
Se tardó muchísimo. 01:45:47
¿Por qué? 01:45:48
Porque se necesita gente, esto de aquí que
he puesto.
01:45:49
Muy capacitada, que les tiene mucho en el
estudio, hasta que pueda enseñar en la
01:45:53
suficiencia estos recursos. 01:45:56
Es muy complicado. 01:45:58
De acuerdo a esto no lo puedo hacer todo
el mundo.
01:46:00
Se puede explicar de manera contextual y
tal, pero luego realmente el manejo de
01:46:02
esto hay que ser un artista de la física y
de la matemática para hacerlo de manera
01:46:06
muy bien hecho. 01:46:12
Hay muy poca gente en la historia de la
ciencia.
01:46:15
Ha habido muy poca gente. 01:46:18
Ahora porque la educación se ha
emasificado en el último siglo,
01:46:20
pero en 200 años gente que realmente
supiera todo esto eran muy pocos.
01:46:26
Por eso primero, porque tenés que tener
acceso a este tipo de educación.
01:46:34
Y segundo, porque tenés que tener las
facultades personales para poder hacerlo y
01:46:39
la intención de que le hagan hacerlo. 01:46:43
Se contaba todo y era un esfuerzo muy,
muy grande.
01:46:45
Hay que entender que en el año 1800 la
comunicación que había entre los
01:46:47
profesionales no era tan fluido como
ahora.
01:46:52
No había teléfono, no había llevarse los
papeles de un lado para otro o enseñar por
01:46:54
resos entre los diferentes estudiosos. 01:47:00
Era una tarea muy ardua. 01:47:03
Con lo cual ahí estás tu solito frente a
los problemas frente a la resolución de
01:47:05
este tipo de cuestiones. 01:47:11
Que tiene tela marinera. 01:47:14
Como veis, no es sencillo para nada. 01:47:16
Una ventaja que tiene este tipo de
problemas es que se necesita gente
01:47:20
capacitada para poder manejarlos. 01:47:24
Pero a su vez hacer este tipo de
problemas, saber resolver este tipo de
01:47:26
problemas o intentarlo al menos,
genera una capacidad muy grande en la
01:47:29
persona que lo trabaja. 01:47:35
Que viene a ser como el ejercicio físico
en los atletas.
01:47:37
Evidentemente, para ir a las olimpiadas se
necesita una atleta que esté entrenado,
01:47:40
que esté fuerte. 01:47:44
Que el tío no se que corre los 100 metros
liso.
01:47:47
Necesita ser muy rápido. 01:47:49
A la vez que entrena para hacer estas
carreras, el cuerpo va ganando en
01:47:52
velocidad y rapidez. 01:47:57
Y así cada vez va siendo más rápido. 01:48:00
Por eso no ocurre más rápido. 01:48:01
Lo mismo es verdad que siendo la gente
capacitada.
01:48:02
Pero en la medida que uno se ejercita en
este tipo de ejercicios, va dando una
01:48:04
capacidad y una agilidad mental bastante
notable.
01:48:07
Porque, ya volvo a repetir, implica hacer
este tipo de ejercicios, implica la unión
01:48:13
de un montón de disciplinas distintas. 01:48:19
De acuerdo, la cabeza tiene que estar
manejando un montón de disciplinas
01:48:20
distintas. 01:48:24
Pensando y dándole bastante caña. 01:48:27
Hay muchas más aplicaciones con este tipo
de enterales.
01:48:33
Por ejemplo, en este caso, en el cuarto de
la ESO se estudia la dinámica,
01:48:37
lo mismo de manera puntual. 01:48:42
Un coche o tenemos un bloque que se le
aplica una fuerza, pero al final ese
01:48:43
bloque no es más que un elemento puntual. 01:48:49
A mí me da igual que ese bloque,
mira, dos por dos o que sea redondo o que
01:48:53
sea de la forma piramidal, de la forma que
uno quiera.
01:48:59
A final la fórmula va a ser la misma,
fuerza es igual a M por la aceleración.
01:49:03
O sumatoria de fuerza es igual a M por la
aceleración.
01:49:09
Sin embargo, cuando estamos hablando de
elementos que giran, al igual que existen
01:49:13
una inercia lineal, existe una inercia,
en este caso, vinculada al movimiento
01:49:18
rotacional. 01:49:25
Y cada elemento tiene una inercia distinta
en función de su forma.
01:49:26
No es lo mismo. 01:49:31
Por ejemplo, aquí lo vemos. 01:49:31
No es lo mismo hacer girar la varilla del
centro de la misma que desde un borde.
01:49:32
Eso lo podemos hacer experimentamente. 01:49:37
Es muy fácil hacer girar o más fácil hacer
girar.
01:49:40
Requiere menos esfuerzo hacer girar la
varilla desde el centro que desde el
01:49:43
borde. 01:49:48
De acuerdo, que requiere más esfuerzo. 01:49:48
Eso tiene que ver, es relativo a la
inercia del elemento.
01:49:50
Cada elemento tiene una inercia distinta. 01:49:55
Las semisferas, los discos, los aros,
todos distintos.
01:49:58
¿Cómo podemos hallar ese tipo de inercias
con las integrales?
01:50:03
Otra vez. 01:50:09
Aquí, por ejemplo, es el cálculo de un
triángulo que gira alrededor de su eje X.
01:50:09
¿Cuál sería su inercia? 01:50:18
Aquí, como vemos en el ejemplo,
el triángulo lo divide en infinites y
01:50:19
males. 01:50:27
Hay la inercia, con la fórmula de inercia,
de acuerdo, que está aquí.
01:50:28
Hay la inercia para que ese diferencial,
y lo que hace es, mediante la integral,
01:50:32
suma la inercia de todos los
diferenciales.
01:50:37
Y finalmente tiene la inercia de ese
triángulo.
01:50:39
Aquí volvemos a lo de antes. 01:50:42
Hay que saber de geometría para encontrar
la expresión matemática del diferencial
01:50:43
del área que está aquí. 01:50:49
Tiene suficiente perspectiva para poder
hacerlo.
01:50:52
Y luego hay que saber hallar la integral. 01:50:54
Hay que saber procedimentalmente cómo se
llama la integral de esa expresión.
01:50:57
En fin, es un tema bastante arduo. 01:51:02
Pero al final obtenemos el valor que
estamos buscando sin hacer ni un solo
01:51:04
experimento. 01:51:10
Y de una forma perfectamente exacta,
¿de acuerdo?
01:51:10
Tenemos aquí una sección. 01:51:18
Aquí tenemos una teta. 01:51:20
De cuál es, en este caso, como hayamos,
la inercia, por ejemplo, de esa teta.
01:51:23
Bien, si nos damos cuenta de una de las
limitaciones que tenemos en el cálculo
01:51:28
integral. 01:51:32
Es que todo lo que no sea elementos
geométricos conocidos, lo tenemos muy
01:51:33
chungo para manipularlo. 01:51:39
Yo puedo coger un círculo como he visto
antes y dividirlo en sector cictos.
01:51:40
Incluso una función conocida. 01:51:45
Lo que sea el cuadrado, lo que sea. 01:51:48
Pero siempre que sea conocido,
un triangulito por supuesto.
01:51:54
Pero qué pasa si tengo una función,
o mejor dicho, un elemento que no pueda
01:51:58
englobar dentro de una función conocida. 01:52:04
Voy a poner una función muy liosa,
como he visto antes, mientras sepa cuál es
01:52:06
su Wfdx. 01:52:10
Pues, muy probablemente encontraré un
método para poder manipularla.
01:52:12
Más o menos no es complejo, más o menos
labioso.
01:52:16
Pero qué pasa si tengo una retera? 01:52:19
La retera no está definida en ninguna
función.
01:52:20
Bueno, pues aquí llegamos al chiste,
famoso chiste de los ingenieros.
01:52:24
Es decir, se hacen aproximaciones. 01:52:29
Bien, o se hacían aproximaciones,
en este caso.
01:52:31
No sé lo que es la retera. 01:52:34
Al final, cojo la retera y digo,
¿a qué se parece una retera?
01:52:35
Pues parte que es un tronco de un cono. 01:52:37
Bueno, pues me halló la inercia de un
tronco de un cono.
01:52:40
Entonces, la retera, le meto la retera,
la inercia del tronco del cono.
01:52:42
Esto es cómo se funciona a nivel
ingenieril.
01:52:46
Estaba el chiste famoso. 01:52:48
Digo de, a ver cómo se halla el volumen de
una vaca.
01:52:49
Pues llega un tío que está en el
laboratorio, mete la vaca en la bañera
01:52:53
llena de agua, ve la diferencia de
volumen, llega otro, no sé qué,
01:52:57
llega un ingeniero y dice, bueno,
supongamos una vaca esférica.
01:53:00
Bien, pues es chiste que es muy malo,
pero esa refleja una realidad durante
01:53:05
siglos. 01:53:09
En la ingeniería, en la tecnología,
hasta, pues hasta la introducción del
01:53:11
ordenador prácticamente, ha requerido de
muchas simplificaciones.
01:53:17
Porque si no los problemas como vemos,
se ponían muy, muy complejos o eran
01:53:21
imposibles de, de, de calcular por,
pues, lo que acabamos de decir,
01:53:25
¿de acuerdo? 01:53:30
Muy necesarias las simplificaciones. 01:53:31
Y estas simplificaciones volvemos a lo de
antes.
01:53:33
Nehitaban de gente que tuviera un criterio
adecuado, porque no todo valía.
01:53:36
Y había que tener un cierto ojo también
para saber, oye, hasta qué punto esto,
01:53:41
estas simplificaciones valida o no es
valida.
01:53:46
Más ejemplos. 01:53:50
Pues aquí tenemos el ejemplo de cálculo de
estructuras, ¿de acuerdo?
01:53:52
Lo mismo. 01:53:55
Bien, cuando tenemos el entus puntuales,
pues lo manejamos más o menos bien,
01:53:56
que se lo han señalado, pero aquí tenemos
una función, una distribución de cargas.
01:54:00
En este caso, ¿de acuerdo? 01:54:04
Que es una función, pues, que había que
hacer todo este área, dividirlo con
01:54:05
diferenciales y hacemos la integral,
¿de acuerdo?
01:54:09
Estos entus triangulares no se iban tan
necesarios, ¿por qué?
01:54:12
Porque el área que bajo lo se calcula,
es un triángulo, ¿de acuerdo?
01:54:14
Pero esto ya no, es una función. 01:54:17
Entras ya una función, todo va bien,
¿vale?
01:54:20
Podemos hallar la integral. 01:54:22
O en este campo, por ejemplo, en el campo
del magnetismo.
01:54:24
En muchas disciplinas, de hecho,
se utiliza la integral como medio para
01:54:26
proponer ya la ley. 01:54:31
Es decir, aquí lo vemos, ¿de acuerdo? 01:54:33
No se usa una fórmula directa,
sino se usa una integral.
01:54:35
Es decir, la integral de esos elementos,
que luego, al final, pues, sustuimos y nos
01:54:40
da una fórmula concreta para el caso que
sea de acuerdo.
01:54:45
Pero antes de hacer la integral,
pues igual, el magnetismo también,
01:54:48
utilizando ese tipo de cosas. 01:54:52
Bien, y decía que esto se utilizaba hasta
la introducción del ordenador.
01:54:53
¿Qué se hace ahora? 01:54:56
Bien. 01:54:58
Bueno, pues, todo el cálculo diferencial
integral, digamos, que ya ha sido
01:54:59
superado. 01:55:02
Ha sido superado, pues, de forma práctica,
pues, hace muy poquitos años, ¿de acuerdo?
01:55:03
Si hay cierto que siempre hay... eso es,
en las películas, siempre hay sitios en
01:55:08
Estados Unidos que tienen ordenadores
superpotentes en los años 70, en los años
01:55:13
80. 01:55:16
Bueno, entre conmias. 01:55:18
Las películas, ya veréis, que son muy
fantásticas, realmente, no son tantos.
01:55:19
Pero la inmensa mayoría de los ingenieros,
hasta hace, pues, ¿qué decís?
01:55:22
15 años, todo lo más. 01:55:29
15, 20 años, como mucho, en función
también de la empresa, tenían que
01:55:31
manejarse, pues, con fórmulas que venían
del cálculo diferencial.
01:55:35
En la práctica, realmente, la mayoría de
los casos ya estaban estudiados,
01:55:40
con lo cual ya había fórmulas exactas y
realmente el cálculo no es tan engorroso.
01:55:46
Es decir, la inmensa mayoría de las
ingenierías ya tenían todos los supuestos
01:55:51
que tenían que darse, por ejemplo,
un arquitecto, pues, para el cálculo del
01:55:59
calor que sale en un edificio,
para el cálculo estructural, etcétera.
01:56:04
Ya había una serie de normativas y una
cantidad que aplica la normativa,
01:56:09
¿no? 01:56:14
Pero, bueno, siempre había casos nuevos
que había que aplicar, sobre todo,
01:56:15
en temas de investigación, nuevos
productos, etcétera, o investigaciones en
01:56:19
general, donde siempre se hacía uso,
pues, ya digo, del cálculo diferencial.
01:56:23
Pero ahora, unos 15, 20 años, con la
errucción de los elementos finitos,
01:56:26
ya el cálculo diferencial, de un modo
práctico, ha pasado la mejor vida.
01:56:30
¿Qué son los elementos finitos? 01:56:34
Bien, los elementos finitos es el...
comparte la misma esencia de cálculo
01:56:36
diferencial, de acuerdo, pero,
gracias a la potencia de computación,
01:56:41
ya no necesita manejar función,
ni estar haciendo elocurraciones
01:56:45
geométricas de ningún otro tipo. 01:56:53
Simplemente, tenemos, por ejemplo,
una figura que tenemos para esto,
01:56:56
que no sé qué es exactamente eso en el
apoyo de alguna clase.
01:56:58
Introducimos una figura geométrica
dibujada con un programa de cálculo,
01:57:02
¿vale? 01:57:06
En un programa de ordenador de elementos
finitos.
01:57:08
Lo que hace ese ordenador es mallar toda
la superficie, todo el elemento.
01:57:11
Utiliza esto de aquí, que sería similar a
lo que sería un diferencial.
01:57:16
Bien, es un elemento muy pequeñito,
tan pequeñito como estos quedamos.
01:57:23
No es un diferencial, porque el
diferencial ya sabemos que potencialmente
01:57:25
es cero. 01:57:28
Estos elementos finitos, como se nombre
indica, son finitos.
01:57:29
Es decir, son muy pequeños, pero tienen un
valor.
01:57:33
Y lo que se hace es aplicar la ley física
a cada uno de esos elementos.
01:57:36
Acuerdo, ahí tenemos el triangulito. 01:57:42
Este triangulito tendrá una fuerza que se
la aplicará a este borde, otra fuerza que
01:57:44
se aplica a la borde, y otra fuerza que se
la aplica a este borde.
01:57:48
Este triangulito de aquí. 01:57:51
Bien, en el ordenador, lo que hacemos es
meter la ley física de turno, la que sea,
01:57:54
en este caso, pues, la de la elasticidad o
de formación material, etcétera.
01:57:58
Y el ordenador hace un cálculo de la
interacción de cada uno de esos elementos
01:58:04
con todos los que tiene a su alrededor,
de acuerdo.
01:58:09
No de este con este, sino de este con el
que tiene a su lado.
01:58:13
Y eso se sube vez con los que tiene a su
lado.
01:58:17
Y eso se sube vez con los que tiene a su
lado.
01:58:18
De tal manera que todos quedan
interrelacionados de alguna forma,
01:58:19
o de forma directa o de forma indirecta. 01:58:22
Bien, esto a mano para una persona sería
absolutamente enviable.
01:58:25
Ya, a partir de 2005 aproximadamente,
empezaron a haber ordenadores domésticos
01:58:30
que pueden hacer domésticos entre comidas
con cierta potencia, obviamente.
01:58:35
Pero bueno, que sí, que estaban a alcance
ya de muchas empresas que hacían ya
01:58:39
cálculos con elementos finitos,
no demasiado complejos, pero bueno,
01:58:46
en fin, para muchas aplicaciones. 01:58:51
No de un coche como esto que vemos aquí,
pero sí de elementos como este,
01:58:52
como lo que vemos en la pantalla. 01:58:57
En este caso, por ejemplo, se ve
claramente las tensiones interna del
01:58:58
material que se me ha sometido,
pues cuando a lo mejor hay aquí una
01:59:04
pequeña deformación. 01:59:07
De acuerdo, tenemos aquí una deformación. 01:59:08
En este punto, la distribución de
tensiones en todo el material,
01:59:09
como sería. 01:59:13
Y vemos aquí, cada uno de estos elementos
se le aplica un valor tensional.
01:59:15
El ordenador, mejor dicho, calcula el
ordenacional y tenemos perfectamente
01:59:19
definido la situación tensional de toda la
pieza, de una manera súper precisa,
01:59:23
muchísimo más potente que el cálculo
integral, de algo diferencial,
01:59:30
mucho más rápido. 01:59:34
No necesitas gente tan capacitada para
resolver este tipo de problemas.
01:59:36
Y bueno, teniendo, evidentemente,
la potencia de computación adecuada,
01:59:42
pues incluso resolver problemas de
deformación en casos tan complejos como un
01:59:46
vehículo. 01:59:52
Ahora mismo, ya digo, que un ordenador de
2.000 euros, por ejemplo, te puede llegar
01:59:53
a hacer unos cálculos, pues no ha sido un
coche, porque nunca lo he hecho,
02:00:01
pero luego, en infinidad de cálculos,
más o menos complejos, lo puede llegar a
02:00:08
hacer. 02:00:13
Porque esto se hacía cuando ordenados ya
hace 15 años, pues con los de ahora ni te
02:00:14
cuento ya, claro. 02:00:19
Y en todo tipo de áreas, transmisión de
calor, capomagnéticos, hidráulica,
02:00:21
mecánica, dinámica. 02:00:27
De hecho, he visto por ahí algunos
ejemplos, algunos vídeos interesantes,
02:00:28
porque ya no es solamente para ver,
digamos, un temameramente técnico para
02:00:31
llegar a un valor concreto, de acuerdo,
un valor ahí, yo que sé, la deformación,
02:00:37
es igual, sino simplemente para verlo de
una forma visual, a tener animaciones,
02:00:42
pues un coche que se estampa contra un
muro o contra un objeto como este,
02:00:46
pues para ver visualmente simplemente cómo
se llama la deformación, cómo queda todo
02:00:51
eso. 02:00:56
Pues la potencia es muchísimo mayor. 02:00:56
Con lo cual, pues sí, chicos, estamos
ahora mismo al comienzo, desde el punto de
02:00:59
vista de la ingeniería, de una revolución
silenciosa entre comillas que ha superado
02:01:03
una forma de cálculo importantísima,
que ha sido importantísima durante unos
02:01:10
300 años. 02:01:16
Y hasta aquí, si tenéis alguna duda o
alguna pregunta, pues donde estoy.
02:01:20
Espero que no se haya hecho muy pesado. 02:01:28
Creo que es un tema muy complejo,
obviamente, es un tema complejo.
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Esto es simplemente una introducción. 02:01:35
Y bueno, pues espero que os sirva por lo
menos a ese nivel.
02:01:38
Pues nada más. 02:01:46
Me despido y que tengáis un buen día. 02:01:48
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Idioma/s:
es
Materias:
Matemáticas
Niveles educativos:
▼ Mostrar / ocultar niveles
  • Bachillerato
    • Primer Curso
    • Segundo Curso
Autor/es:
Víctor Sastre
Subido por:
Víctor S.
Licencia:
Todos los derechos reservados
Visualizaciones:
11
Fecha:
21 de julio de 2024 - 14:07
Visibilidad:
Clave
Enlace Relacionado:
https://encyclopaedia.herdereditorial.com/wiki/Recurso:Arist%C3%B3teles:_el_infinito_potencial
Duración:
2h′ 01′ 54″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1280x720 píxeles
Tamaño:
176.73 MBytes

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