Solución Practica 2
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
Escuela de Post Grado
Sección de Postgrado de Doctorado
DOCTORADO EN CIENCIAS E INGENIERÍA
“SOLUCIÓN PROBLEMA N° 02”
MODELAMIENTO Y SIMULACIÓN GENERAL DE SISTEMAS
AUTOR:
BENITES ALIAGA, Alex Antenor
DOCENTES:
Dr. EVANGELISTA BENITES, Guillermo
TRUJILLO – PERÚ
2014
SOLUCIÓN PROBLEMA N° 02
ENUNCIADO DEL PROBLEMA
El nivel de agua en el depósito municipal de Trujillo, ha ido disminuyendo en forma constante durante la sequía y existe la preocupación de que ésta se prolongue otros 60 días. SEDALIB estima que la velocidad de consumo de la ciudad se acerca a los 107 L/día. El SENAMI estima que la lluvia y el drenado de ríos hacia el depósito, aunados a la evaporación en éste, deben dar una velocidad de entrada neta de agua de 106 exp(-t/100) L/día, donde t es el tiempo en días desde el inicio de la sequía, momento en el cual el depósito contenía cerca de 109 litros de agua. Usted como Ingeniero encargado del depósito municipal, modele el fenómeno y de respuesta a la preocupación del Alcalde de la ciudad.
SOLUCIÓN DEL PROBLEMA
PROGRAMACIÓN DE LA FUNCIÓN
function f = fty(t,y)%f=-200.\t.^3.*sin(10./t)-1000./t^4.*cos(10./t);f=10^6*exp(-t/100)-10^7;end
PROGRAMACIÓN EDOEULER
function [t,y] = edoeuler( t0,tf,y0,h )t(1)=t0;y(1)=y0;i=1;while t(i)<tf t(i+1)=t0+i*h; y(i+1)=y(i)+h*fty(t(i),y(i)); i=i+1; end
PROGRAMACIÓN SCRIP
clc, clear all, clft0=0; tf=60; y0=1000; h=10^9;[t1,y1]=edoeuler(t0,tf,y0,h);L1=length(y1);fprintf('Número de iteraciones: %d para h=1\n', L1)fprintf('Valor calculado de y1=%7.2f\n0',y1(L1))plot(t1,y1,'r')xlabel('t'),ylabel('y'), title('Método de Euler:dy/dt=y/100')legend('h1=1',2)grid onhold on
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pause (3) h=10^8;[t2,y2]=edoeuler(t0,tf,y0,h);L2=length(y2);fprintf('Número de iteraciones: %d para h=0.1\n', L2)fprintf('Valor calculado de y2=%7.2f\n0',y2(L2))plot(t2,y2,'m')legend('h1=1','h2=0.5',4)pause (3) h=0.1;[t3,y3]=edoeuler(t0,tf,y0,h);L3=length(y3);fprintf('Número de iteraciones: %d para h=0.01\n', L3)fprintf('Valor calculado de y3=%7.2f\n0',y3(L3))plot(t3,y3,'c')legend('h1=1','h2=0.5','h3=0.1',2)pause (3) h=10^3;[t4,y4]=edoeuler(t0,tf,y0,h);L4=length(y4);fprintf('Número de iteraciones: %d para h=0.001\n', L4)fprintf('Valor calculado de y4=%7.2f\n0',y4(L4))plot(t4,y4,'b')legend('h1=1','h2=0.5','h3=0.1','h4=0.001',4)yc=y4(end);pause (3) t=linspace(t0,tf,1000);y=1000*exp(t/10);L5=length(y);plot(t,y,'k')ya=y(L5);legend('h1=1','h2=0.5','h3=0.1', 'h4=0.001','Solución exacta',2)fprintf('\nSolución exacta, y=%7.2f\n', y(L5))fprintf('Error relativo porcentual: \n')fprintf('\t\tERP = %6.4f \n\n',abs(yc-ya)/ya*100)
RESULTADOS
Número de iteraciones: 2 para h=1
Valor calculado de y1=-8999999999999000.00
0Número de iteraciones: 2 para h=0.1
Valor calculado de y2=-899999999999000.00
0Número de iteraciones: 601 para h=0.01
Valor calculado de y3=-554857600.43
0Número de iteraciones: 2 para h=0.001
Valor calculado de y4=-8999999000.00
0
Solución exacta, y=403428.79
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Error relativo porcentual:
ERP = 2230976.7111
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