← Lumbre

Lección Ecuaciones diferenciales parciales I

← Volver a todos los contenidos
Portada de Ecuaciones diferenciales parciales I

Ecuaciones diferenciales parciales I

✦ Aprenderas sobre ecuaciones diferenciales parciales I: clasificacion en hiperbolicas, parabolicas y elipticas, la ecuacion de onda, condiciones de frontera y soluciones basicas

Roadwise Consulting

Firmado y verificado · Fernando Castro

Objetivo: Conocer las ecuaciones diferenciales parciales I: clasificacion, ecuacion de onda, condiciones de frontera, soluciones basicas.

7 min
Más
Ecuaciones diferenciales parciales I

Herramientas de la lección

◉ Entrar a La Matrix Sorpréndeme

Sobre este contenido

Ir a

Volver a Objetos Cursos Explorar Mi cuenta Salir del modo estudio

Ecuaciones diferenciales parciales I: clasificacion

Las ecuaciones diferenciales parciales (EDP) involucran funciones de varias variables y sus derivadas parciales. Son el lenguaje matematico de la fisica moderna: desde la propagacion del sonido hasta la mecanica cuantica.

Clasificacion de las EDP

Las EDP de segundo orden se clasifican segun su discriminante en tres tipos fundamentales, cada uno con propiedades y comportamientos muy distintos.

TipoForma canonicaEjemplo fisico
Hiperbolicau_tt = c^2 u_xxEcuacion de onda
Parabolicau_t = k u_xxEcuacion del calor
Elipiticau_xx + u_yy = 0Ecuacion de Laplace
  1. Ecuacion hiperbolica

    Describe fenomenos oscilatorios y de propagacion. La cuerda vibrante es el ejemplo clasico: cada punto de la cuerda se mueve arriba y abajo mientras la onda viaja.

Paso 1 de 3

Jean le Rond d'Alembert resolvio la ecuacion de onda en 1747, mostrando que la solucion general es la suma de dos ondas viajeras: una hacia la derecha y otra hacia la izquierda.

Piensa y responde

¿Que tipo de EDP describe la propagacion del sonido en el aire?

La ecuacion de Laplace es un caso particular de la ecuacion de Poisson cuando el termino fuente es cero.

La ecuacion de onda en una dimension es u_tt = u_xx, donde c representa la de propagacion de la onda.

Relaciona cada tipo de EDP con su ejemplo fisico:

      Clasifica estas ecuaciones segun su tipo:

      Arrastra cada ficha a su categoría (o tócala y luego toca la categoría). También puedes usar el teclado.

      Ordena los pasos para resolver la ecuacion de onda con condiciones de frontera:

        Coloca los elementos en orden y pulsa Comprobar.

        ¿Por que crees que las ecuaciones diferenciales parciales son tan importantes en la fisica moderna?

        Tu texto se guarda sólo en este dispositivo.

        Para dominar este tema

        • Clasifica EDP en hiperbolicas, parabolicas y elipticas
        • Identifica las condiciones de frontera apropiadas
        • Aplica separacion de variables
        • Interpreta fisicamente las soluciones

        Ecuaciones diferenciales parciales I

        Aquí se mira lo que ya fuiste acertando. Pulsa «Comprobar» para saber si puedes seguir.

        Las respuestas y tu progreso se guardan sólo en este dispositivo. Contenido firmado por su autoría mediante Lumbre.
        Más sobre esta lección

        ¿Todavía no te queda claro?

        No pasa nada: vamos a verlo de otra manera

        Elige el ángulo que más te ayude. Nada es obligatorio ni cuenta como nota.

        Practica un pocoClasificacion de EDP

        ¿Que tipo de EDP es u_t = 5 u_xx?

        La ecuacion de onda requiere dos condiciones iniciales (posicion y velocidad).

        ↑ Volver al objeto

        Comentarios

        Inicia sesión para comentar.

        Todavía no hay comentarios. Sé la primera persona en opinar.