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UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIAFACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍAS FISICAS Y FORMALESPROGRAMA PROFESIONALINGENIERIA MECÁNICA, MECÁNICA-ELECTRÍCA Y MECATRÓNICAPágina:1/ Jefes de Prácticas: Ing. Juan Carlos Cuadros Ing. Henry Zegarra GagoLaboratorio de Mecánica Computacional II Ing. Sergio Mestas R...

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UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍAS FISICAS Y FORMALES PROGRAMA PROFESIONAL INGENIERIA MECÁNICA, MECÁNICA-ELECTRÍCA Y MECATRÓNICA

Laboratorio de Mecánica Computacional II Tema: PROGRAMACIÓN CON MATLAB Apellidos y Nombres (1):____________________________________________________ Apellidos y Nombres (2):____________________________________________________

I.

Página:1/10 Jefes de Prácticas: Ing. Juan Carlos Cuadros Ing. Henry Zegarra Gago Ing. Sergio Mestas Ramos Código: Semestre: Grupo: Lab. Nº

4E04022 IV FECHA:

02

OBJETIVOS 1) Realizar algoritmos de programación usando estructuras secuenciales, de decisión y/o repetición para la correcta solución de problemas matemáticos, físicos y/o de ingeniería. 2) Implementar los algoritmos de solución en forma de líneas de instrucción y código MATLAB, verificando los mismos realizando pruebas de datos y el depurado de código respectivo. 3) Emplear el entorno de programación de MATLAB para crear programas.

II.

MARCO TEORICO Introducción: Este laboratorio hace un repaso de conceptos de metodología de la programación y conceptos de programación general, es decir, aspectos que son comunes a todos los lenguajes de programación. MATLAB es una aplicación en la que se puede programar muy fácilmente, haciendo uso de scripts o funciones como veremos en posteriores laboratorios. De todas maneras como lenguaje de programación se verá que MATLAB no posee tantas posibilidades que si las tienen otros lenguajes de programación como el C/C++. Revisaremos también las estructuras básicas de control en la confección de algoritmos de programación, cómo los diagramas de flujo son instrumentos para plasmar nuestro algoritmo en cualquier lenguaje de programación tanto en MATLAB u otro lenguaje de programación de alto nivel (e inclusive en los de bajo nivel), así como las instrucciones que hacen posible su codificación. Comenzaremos viendo la asignación de entrada, lectura y escritura interactiva de datos, también las bifurcaciones en toma de decisiones, los bucles, que son elementos básicos de cualquier programa de una cierta complejidad, de la misma manera, Metodología de la Programación. Repasaremos algunos conceptos generales de Fundamentos de Programación: •

Proceso de Programación:

•

Concepto de programa: Un programa de computadora, consiste en un conjunto de instrucciones (ordenes dadas a la máquina) que producirán la ejecución de una determinada tarea.

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Tema: PROGRAMACIÓN CON MATLAB

•

Partes de un programa:

•

Elementos Básicos de un Programa:

•

Estructuras de control básicas:

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a) Secuenciales: Una estructura secuencial es aquella en la que una acción (instrucción) sigue a otra en secuencia.

b) Selección: Se utilizan para tomar decisiones lógicas. También denominadas estructuras de decisión o alternativas. Pueden ser: Simples, Dobles, Múltiples •

Sentencia if (forma simple): Sirve para representar una condición lógica cuya expresión utiliza operadores relacionales u operadores lógicos, evaluado su veracidad o falsedad, cuya formas más simple tiene la siguiente sintaxis:

No

if( end . Condicion Si

•

No

Condicion

condicion) instrucciones_bloque1 Si

Bloque 1

Si Condicion ion No

No

S

Bloque 1

1

Sentencia if (forma compuesta): como el anterior, pero un nuevo conjunto de líneas, comprendidas entre Bloque 1 son Bloque 2 n caso de que la operación lógica efectuada Bloque 2 lsa:

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..... if(cumple_condicion) instrucciones_bloque1 else instrucciones_bloque2 end .....

•

Sentencia IF con decisiones múltiples: A esta forma se le denomina anidamiento y es una consecuencia de usar consecutivamente IF compuestas, acá deberemos de tener cuidado por cuanto para MATLAB la sintaxis es la siguiente: ..... if(cumple_condicion1) instrucciones_bloque1 elseif (cumple_condicion2) instrucciones_bloque2 clc elseif (cumple_condicion3) instrucciones_bloque3 else instrucciones_bloque4 end .....

Condicion 1

Si

Bloque 1

No

Condicion 2

Si

Bloque 2

No

Condicion 3

Si

Bloque 3

No

El equivalente sería:

Bloque 4

..... if(cumple_condicion1) instrucciones_bloque1 else if (cumple_condicion2) instrucciones_bloque2 else if (cumple_condicion3) instrucciones_bloque3 else instrucciones_bloque4 end end end ..... •

La instrucción switch/case: Otra instrucción empleada para seleccionar opciones es switch/case que se usa con frecuencia cuando existe una serie de opciones de ruta de programación para una variable dada, dependiendo de su valor. Switch/case es similar a if/else/elseif , el código es un poco más fácil de leer ya que switch/case es una estructura que le permite elegir entre múltiples salidas, con base en ciertos criterios. Los criterios pueden ser un escalar o una cadena. En la práctica se usa más con cadenas que con números. La estructura de switch/case es:

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switchvariable

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Las estructuras switch/case tienen diagramas de flujo exactamente iguales a las estructuras if/else

caseopción 1 código a ejecutar si la variable es igual a la opción 1 case opción 2 código a ejecutar si la variable es igual a la opción 2 . . caseopción n código a ejecutar si la variable es igual a la opción n otherwise código a ejecutar si la variable no es igual a cualquiera de las opciones. end

c) Repetitivas: Son operaciones que se deben ejecutar un número repetido de veces. El conjunto de instrucciones que se ejecuta repetidamente cierto número de veces, se llama Ciclo, Bucle o Lazo. Iteración es cada una de las diferentes pasadas o ejecuciones de todas las instrucciones contenidas en el bucle. •

Sentencia FOR (iteración de bucles): Repite un conjunto de sentencias (bloque de instrucciones), un número predeterminado de veces, para MATLAB su sintaxis es la siguiente: .....

forj=valor_inicial:paso:valor_final

bloque_instrucciones

valor inicial : paso : valor final

Bloque

end ..... III. MATERIAL Y EQUIPO 1. Una PC con Sistema Operativo (S.O.) Windows XP. 2. MATLAB 7.0 o superior

IV. PROCEDIMIENTO Resolver los siguientes problemas: 4.1 Elaborar un algoritmo (diagrama de flujo) y programa en MATLAB que permita el ingreso de dos números que representan los catetos de un triangulo rectángulo, luego el programa deberá calcular la hipotenusa

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resultante y mostrara el resultado por pantalla. Diagrama de flujo

Algoritmo y Comentarios

1.-ingreso de los catetos 2.-calcular la hipotenusa 3.-mostrar la hipotenusa

inicio

Ingresar catetos Código MATLAB

% Inicio de programa Catetos positivospositivos

clc; clear all; c1=input('ingrese primer cateto: '); c2=input('ingrese segundo cateto: '); if (c1...