La significación física de la integral a partir de la modelación de fenómenos

Una pregunta que me plantean con mucha frecuencia los estudiantes es ¿qué significado tiene la integral?; con este trabajo pretendemos incursionar en la problemática referida a la formación de la significación física de la integral, para lograrlo partimos de la idea de que esa significación tiene que ver por un lado con las concepciones matemáticas “heredadas” por los profesores a sus alumnos y por otro con los procesos de matematización de fenómenos en diversos contextos. Hemos realizado un primer acercamiento exploratorio para recoger evidencias, que nos permita elaborar una secuencia basada en prácticas de modelación de fenómenos. Reportamos como es construida la significación física de la integral en el discurso. Un resultado consecuente, es una aproximación a la concepción de práctica social.

¿Qué pintan un motor y una botella en el cálculo integral? Curso corto de didáctica

Se pretende crear un marco de resolución de problemas que sea motivador para los alumnos del último año de Bachillerato o del primer año de estudios en la Universidad, y para ello se presentan cuatro problemas reales, cuya solución requiere establecer el concepto de integral definida, y uno histórico, que fue propuesto y resuelto por Arquímedes. Asimismo, en el desarrollo del curso se verá la importancia del uso de herramientas didácticas, tales como el generador de volúmenes de revolución, que se construirá en el propio curso, y el ordenador, cuyo uso será absolutamente necesario para resolver los problemas planteados. En suma, además de promover adaptaciones curriculares adecuadas, se fijan estos tres objetivos fundamentales: Cómo se crea un marco de resolución de problemas y cómo se integran herramientas didácticas apropiadas.

El aprendizaje del concepto de integral

El propósito de este artículo es presentar una propuesta didáctica de la integral definida para la educación secundaria obligatoria y bachillerato a través de unas secuencias de aprendizaje que ayuden al estudiante a captar las ideas fundamentales del cálculo integral, del concepto de integral y del proceso de integración.

Para qué tantas hipótesis en el criterio de la integral

Se repasa el planteo tradicional del criterio de la integral para la convergencia de series (con las hipótesis de que la función en cuestión sea continua, positiva y decreciente, y la conclusión de que la serie y la integral impropia convergen ambas o divergen ambas). Se muestran ejemplos en los que fallan una o más de las hipótesis y la conclusión del criterio falla. Se demuestra que son innecesarias las hipótesis de continuidad y positividad, y finalmente que basta con una condición aún más débil que la de que la función sea decreciente. Los resultados se aplican tanto a la equivalencia entre la convergencia de la serie y la convergencia de la integral impropia como a la fórmula para la cota del error en las sumas parciales cuando la serie converge.

Path-integral study of a two-dimensional Lennard-Jones glass

The glass transition in a quantum Lennard-Jones mixture is investigated by constant-volume path-integral simulations. Particles are assumed to be distinguishable, and the strength of quantum effects is varied by changing h from zero (the classical case) to one (corresponding to a highly quantum-mechanical regime). Quantum delocalization and zero point energy drastically reduce the sensitivity of structural and thermodynamic properties to the glass transition. Nevertheless, the glass transition temperature T-g can be determined by analyzing the phase space mobility of path-integral centroids. At constant volume, the T-g of the simulated model increases monotonically with increasing h. Low temperature tunneling centers are identified, and the quantum versus thermal character of each center is analyzed. The relation between these centers and soft quasilocalized harmonic vibrations is investigated. Periodic minimizations of the potential energy with respect to the positions of the particles are performed to determine the inherent structure of classical and quantum glassy samples. The geometries corresponding to these energy minima are found to be qualitatively similar in all cases. Systematic comparisons for ordered and disordered structures, harmonic and anharmonic dynamics, classical and quantum systems show that disorder, anharmonicity, and quantum effects are closely interlinked.