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Modelo físico y Modelo orientado a objetos

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Modelo físico:

Representa sistemas reales a través de ecuaciones diferenciales que describen el comportamiento dinámico del sistema. Se enfoca en las leyes físicas, como la segunda ley de Newton. Características: Basado en fenómenos naturales. Utiliza ecuaciones matemáticas directas. Ejemplo: Un péndulo simple modelado con ecuaciones diferenciales.

Modelo orientado a objetos

Estructura basada en clases y objetos. Facilita la reutilización, modularidad y jerarquía. Características: Usa clases para encapsular comportamiento y propiedades. Permite modelar sistemas complejos dividiéndolos en componentes más simples. Ejemplo: Simulación de circuitos eléctricos mediante componentes reutilizables como resistencias y condensadores.

Pasos para el modelado de sistemas físicos

Definición del sistema: Identificar los elementos del sistema y sus interacciones (ejemplo: un péndulo, un circuito eléctrico). Planteamiento de ecuaciones: Usar las leyes físicas relevantes (como la Ley de Ohm o las ecuaciones de movimiento). Representación matemática: Traducir las ecuaciones físicas en lenguaje de modelado como Modelica. Configuración inicial: Definir parámetros, condiciones iniciales y constantes (ejemplo: gravedad, longitud del péndulo). Simulación: Utilizar un entorno de modelado (Dymola, OpenModelica) para ejecutar y analizar el comportamiento del sistema. Validación: Comparar los resultados simulados con datos experimentales para verificar la precisión del modelo. Optimización: Ajustar parámetros para mejorar el desempeño o precisión del modelo.

Características y ejemplos entre Modelica, Dymola, OpenModelica y Tinkercad

Modelica: Características: Lenguaje estándar para modelado orientado a objetos. Compatible con múltiples entornos. Ejemplo: Simulación de sistemas mecánicos y eléctricos. Dymola: Características: Potente entorno de Modelica con interfaz gráfica y simulación avanzada. Requiere compilador externo. Ejemplo: Análisis dinámico de sistemas híbridos (mecatrónica).

OpenModelica: Características: Alternativa gratuita con compilador integrado. Incluye OMEdit para edición gráfica. Ejemplo: Modelado de sistemas térmicos y fluidos

Tinkercad: Características: Entorno en línea para diseño y simulación de circuitos electrónicos. Ideal para principiantes.