Movimiento Rectilineo Uniformemente Variado

CLASE MATRIZ
public class Matriz {
public int numeroFilas;
public int numeroColumnas;
public double [][]matriz;

//crea una matriz sin dimensiones
public Matriz(){
}

//constructor con parametros
//nF es el numero de filas
//nc es el numero de columnas
public Matriz(int nF, int nC){
numeroFilas = nF;
numeroColumnas = nC;
matriz = new double [numeroFilas][numeroColumnas];

for(int i=0; i < numeroFilas; i++)
for(int j=0; j < numeroColumnas; j++)
matriz[i][j]=0;
}


//metodo de suma de matrices
//b es el primer sumando
//retorna una matriz resultado de suma
public Matriz suma(Matriz b){
Matriz resultado;
//primero revisamos que las filas y las columnas sean iguales
//this referencia a un objeto que au no esta creado pero que alguien algun momento lo va a crear
if((this.numeroFilas == b.numeroFilas)&& (this.numeroColumnas == b.numeroColumnas)){
resultado = new Matriz(this.numeroFilas, this.numeroColumnas);
for(int i=0; i < this.numeroFilas; i++)
for(int j=0; j < this.numeroColumnas; j++)
resultado.matriz[i][j] = this.matriz[i][j]+ b.matriz[i][j];
return resultado;
}
else
System.out.println("ERROR EN DIMENSIONES DE LAS MATRICES");
resultado=null;
return resultado;
}

//metodo de multiplicacion de matrices
//retorna una matriz resultado resta
public Matriz multiplicacion(Matriz b){
Matriz resultado;
//primero revisamos que las filas de a sean iguales a las columnas de b
//this referencia a un objeto que au no esta creado pero que alguien algun momento lo va a crear
if((this.numeroFilas == b.numeroColumnas)){
resultado = new Matriz(this.numeroFilas, this.numeroColumnas);
for(int i=0; i < this.numeroFilas; i++){
for(int j=0; j < b.numeroColumnas; j++){
for(int k=0; k < this.numeroColumnas; k++)
resultado.matriz[i][j]+=this.matriz[i][k]*b.matriz[k][j];
}
}
return resultado;
}
else
System.out.println("ERROR EN DIMENSIONES DE LAS MATRICES");
resultado=null;
return resultado;
}



//devuelve el objeto matriz en texto para poderlo imprimir
public String toString(){
String aux="\n[\n";
for(int i=0; i < numeroFilas; i++){
for(int j=0; j < numeroColumnas; j++){
aux += matriz[i][j]+" ";
}
aux+="\n";
}
aux+= "]";
return aux;
}


}


CLASE VECTOR
public class Vector3D extends Matriz {
double coordenadaX;
double coordenadaY;
double coordenadaZ;

public Vector3D(){
super(1,3);
}

public Vector3D(double x, double y, double z){
super(1,3);
this.matriz[0][0] = x;
this.matriz[0][1] = y;
this.matriz[0][2] = z;
coordenadaX = x;
coordenadaY = y;
coordenadaZ = z;
}

public double magnitud(){
double resultado = 0;
for(int i=0; i < 3; i++){
resultado += this.matriz[0][i]*this.matriz[0][i];
}
resultado = Math.sqrt(resultado);
return resultado;
}

//segunda forma de hacer la magnitud
public double magnitud1(){
double resultado;
resultado = this.coordenadaX*this.coordenadaX+this.coordenadaY*this.coordenadaY+this.coordenadaZ*this.coordenadaZ;
resultado = Math.sqrt(resultado);
return resultado;
}

//tercera forma de hacer la magnitud
public double magnitud2(){
double resultado;
resultado = Math.pow(this.coordenadaX, 2)+Math.pow(this.coordenadaY, 2)+Math.pow(this.coordenadaZ, 2);
resultado = Math.sqrt(resultado);
return resultado;
}

public Vector3D unitario(){
Vector3D unitario = new Vector3D();
for(int i=0; i < 3; i++)
unitario.matriz[0][i] = this.matriz[0][i]/this.magnitud2();
return unitario;
}

public double productoEscalar(Vector3D v){
double resultado = 0;
for(int i=0; i < 3; i++)
resultado += this.matriz[0][i]*v.matriz[0][i];
return resultado;
}

public Vector3D productoEscalarVector(double a){
Vector3D resultado = new Vector3D();
for(int i=0; i < 3; i++)
resultado.matriz[0][i] = this.matriz[0][i]*a;
return resultado;
}

public Vector3D productoCruz(Vector3D v){
Vector3D resultado;
resultado = new Vector3D();
resultado.matriz[0][0] = this.matriz[0][1]*v.matriz[0][2]-this.matriz[0][2]*v.matriz[0][1];
resultado.matriz[0][1] = this.matriz[0][2]*v.matriz[0][0]-this.matriz[0][0]*v.matriz[0][2];
resultado.matriz[0][2] = this.matriz[0][0]*v.matriz[0][1]-this.matriz[0][1]*v.matriz[0][0];
return resultado;
}

public static void main(String args[]){
Vector3D v1 = new Vector3D(-1,1,-1);
Vector3D v2 = new Vector3D(0,2,0);
System.out.println(v1+"\n"+v2);
System.out.println("LA COORDENADA EN X ES: "+v1.coordenadaX);
System.out.println("\nLA SUMA DE LOS VECTORES ES: "+(v1.suma(v2)));
System.out.println("\nLA MAGNITUD DEL VECTOR ES: "+v1.magnitud());
System.out.println("\nLA MAGNITUD DEL VECTOR ES: "+v1.magnitud1());
System.out.println("\nLA MAGNITUD DEL VECTOR ES: "+v1.magnitud2());
System.out.println("\nEL VECTOR UNITARIO ES: "+v1.unitario());
System.out.println("\nEL PRODUCTO ESCALAR ENTRE LOS DOS VECTORES ES: "+v1.productoEscalar(v2));
System.out.println("\nEL PRODUCTO CRUZ ENTRE LOS DOS VECTORES ES: "+v1.productoCruz(v2));
}
}


CLASE MRUV
public class MRUV extends Vector3D{
Matriz posicion;
Matriz velocidad;
Matriz aceleracion;
Matriz desplazamiento;
Matriz velocidad2;

public MRUV(){
}

public MRUV (Vector3D pos, Vector3D vel0, Vector3D ace, Vector3D des){
posicion = pos;
velocidad = vel0;
aceleracion = ace;
desplazamiento = des;
}

//la formula es r = r0 + vo.t + 1/2a.t^2
public void calcularPosicion(Vector3D ro, Vector3D vel0, Vector3D ace, double t){
posicion = ro.suma((vel0.productoEscalarVector(t)).suma((ace.productoEscalarVector(Math.pow(t,2))).productoEscalarVector(1/2)));
}

//la formula es v = v0 + a.t
public void calcularVelocidad(Vector3D vel0, double t, Vector3D ace){
velocidad = vel0.suma(ace.productoEscalarVector(t));
}

//la formula es d = v0.t + 1/2a.t^2
public void calcularDesplazamiento(Vector3D vel0, double t, Vector3D ace){
desplazamiento = (vel0.productoEscalarVector(t)).suma((ace.productoEscalarVector(Math.pow(t, 2))).productoEscalarVector(1/2));
}

/*public void calcularVelocidad2(Vector3D vel0, Vector3D ace, Vector3D des){
velocidad2 = (Math.pow(vel0, 2)).suma((ace.productoCruz(desplazamiento)).productoEscalarVectorial(2));
}*/

public static void main(String args[]){

MRUV m = new MRUV();
Vector3D r0 = new Vector3D (1,0,-1);
Vector3D vel0 = new Vector3D (0,5,0);
Vector3D ace = new Vector3D (-4,0,9);

double t = 2;
System.out.println("LA POSICION A t = 2s rO = i-k v0 = 5j a = -4i+9k ES: \n" +m.calcularPosicion(r0, vel0, ace, t));

System.out.println("LA VELOCIDAD A t = 2s v0 = 5j a = -4i+9k ES: \n" +m.calcularVelocidad(vel0, t, ace));

System.out.println("EL DESPLAZAMIENTO A t = 2s v0 = 5j a = -4i+9k ES: \n" +m.calcularDesplazamiento(vel0, t, ace));
}

}

Ejercicios con Vectores en 3D

CLASE MATRIZ

public class Matriz {
public int numeroFilas;
public int numeroColumnas;
public double [][]matriz;

//crea una matriz sin dimensiones
public Matriz(){
}

//constructor con parametros
//nF es el numero de filas
//nc es el numero de columnas
public Matriz(int nF, int nC){
numeroFilas = nF;
numeroColumnas = nC;
matriz = new double [numeroFilas][numeroColumnas];

for(int i=0; i < numeroFilas; i++)
for(int j=0; j < numeroColumnas; j++)
matriz[i][j]=0;
}


//metodo de suma de matrices
//b es el primer sumando
//retorna una matriz resultado de suma
public Matriz suma(Matriz b){
Matriz resultado;
//primero revisamos que las filas y las columnas sean iguales
//this referencia a un objeto que au no esta creado pero que alguien algun momento lo va a crear
if((this.numeroFilas == b.numeroFilas)&& (this.numeroColumnas == b.numeroColumnas)){
resultado = new Matriz(this.numeroFilas, this.numeroColumnas);
for(int i=0; i < this.numeroFilas; i++)
for(int j=0; j < this.numeroColumnas; j++)
resultado.matriz[i][j] = this.matriz[i][j]+ b.matriz[i][j];
return resultado;
}
else
System.out.println("ERROR EN DIMENSIONES DE LAS MATRICES");
resultado=null;
return resultado;
}

//metodo de multiplicacion de matrices
//retorna una matriz resultado resta
public Matriz multiplicacion(Matriz b){
Matriz resultado;
if(this.numeroFilas == b.numeroColumnas){
resultado=new Matriz(this.numeroFilas,b.numeroColumnas);
for(int i=0; i < this.numeroFilas; i++){
for(int j=0; j < b.numeroColumnas; j++){
for(int k=0; k < this.numeroFilas; k++)
resultado.matriz[i][j] += (this.matriz[i][k]*b.matriz[k][j]);
}
}
return resultado;
}
else
System.out.println("error en dimensiones de las matrices");
resultado = null;
return resultado;
}
//devuelve el objeto matriz en texto para poderlo imprimir
public String toString(){
String aux="\n[\n";
for(int i=0; i < numeroFilas; i++){
for(int j=0; j < numeroColumnas; j++){
aux += matriz[i][j]+" ";
}
aux+="\n";
}
aux+= "]";
return aux;
}
}

.........................................................................
.........................................................................
.........................................................................

Clase Vector

public class Vector3D extends Matriz{
double coorX;
double coorY;
double coorZ;

public Vector3D (){
super(1,3);
}
public Vector3D(double x, double y, double z){
super(1,3);
this.matriz[0][0] = x;
this.matriz[0][1] = y;
this.matriz[0][2] = x;
coorX=x;
coorY=y;
coorZ=z;

}

public double magnitud(){
double resultado = 0;
//double suma;
for(int i = 0; i < 3;i++){
resultado+=this.matriz[0][i]*this.matriz[0][i];
}
resultado = Math.sqrt(resultado);
return resultado;
}

public double magnitud1(){
double resultado;
resultado = this.coorX*this.coorX+this.coorY*this.coorY+this.coorZ*this.coorZ;
resultado= Math.sqrt(resultado);
return resultado;
}

public Vector3D unitario(){
Vector3D unitario = new Vector3D();
//unitario = (Vector3D)this.multiplicacionEscalar(1/(this.magnitud()));
for (int i = 0 ; i < 3; i++){
unitario.matriz[0][i] = this.matriz[0][i]/this.magnitud();
}
return unitario;
}

public double productoEscalar(Vector3D v){
double resultado = 0;
for(int i = 0; i < 3;i++){
resultado += this.matriz[0][i]*v.matriz[0][i];
}
return resultado;
}
public Vector3D productoCruz(Vector3D v){
Vector3D resultado;

resultado = new Vector3D ();
resultado.matriz[0][0]=(this.matriz[0][1]*v.matriz[0][2])-(this.matriz[0][2]*v.matriz[0][1]);
resultado.matriz[0][1]=(this.matriz[0][2]*v.matriz[0][0])-(this.matriz[0][0]*v.matriz[0][2]);
resultado.matriz[0][2]=(this.matriz[0][0]*v.matriz[0][1])-(this.matriz[0][1]*v.matriz[0][0]);

return resultado;
}



public static void main(String args[]){
Vector3D v1 = new Vector3D(-1,1,-1);
Vector3D v2 = new Vector3D(0,2,0);
System.out.println(v1);
System.out.println(v1+"\n"+v2+"\n suma "+(v1.suma(v2)));
System.out.println("Coordenada en x "+v1.coorX);
System.out.println(v1.magnitud()+"\n"+v1.magnitud1());
System.out.println(v1.unitario());
System.out.println(v1.productoEscalar(v2));
System.out.println(v1.productoCruz(v2));
}

}