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Regla de Simpson para estimar la distancia recorrida dada la velocidad en determinados puntos

El problema:

Un barco lleva un rumbo fijo con una velocidad variable durante 4 horas. La velocidad se registra a intervalos regulares en metros por segundo.

El registro muestra $2.4, 4.4, 7.6, 8.4, 8.6, 7.9, 8.3, 8.7, 7.7, 6.5, 7.1, 6.7, 1.4$ (lo siento, pero estoy haciendo un punto de esto más tarde) .

Utiliza la regla de Simpson para estimar la distancia que ha recorrido el barco durante las cuatro horas y su velocidad media.

Pregunta adicional: ¿por qué se puede utilizar la regla de Simpson para estimar la distancia recorrida por el barco?

Mi progreso:

Hay 13 grabaciones, que es un número de impar, así que debería estar bien.

Utilizando la regla de Simpson compuesta (con los coeficientes 1,4,2,4,2...,2,4,1) , obtengo $$\frac19\left[ 2.4 + 4(4.4) + 2(7.6) + 4(8.4) + \ldots + 4(6.7) + 1.4 \right] \approx 28.09$$ (a menos que haya cometido algún error por descuido).

Aquí $\frac19$ viene de $\frac h3$ (de la fórmula) donde $h = \frac13$ .

Ahora bien, tal y como yo lo entiendo, este número -ya que estamos estimando el área bajo la "curva" (es decir, utilizando a Simpson para estimar una integral definida dados unos puntos)- sería un número para la distancia recorrida.

Pero como los números se dan en $\frac ms$ ¿No sería esto $28.09m$ ser un número extrañamente bajo? ¿Qué se me escapa?

Se agradece cualquier ayuda.

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Greg Elin Puntos 206

Creo que su $\frac{1}{9}$ se obtiene mediante $\frac{1}{3}\cdot\frac{1}{3}$ donde uno de los $\frac{1}{3}$ es en horas. Así que en su lugar debe multiplicar por $3600$ que es el número de segundos en una hora.

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David K Puntos 19172

No has dado los detalles sobre cómo has obtenido el coeficiente $\frac 19$ , pero parece que estás integrando la velocidad en el intervalo $[0,4]$ . Eso está bien si todos tus tiempos se miden en horas, pero como has señalado las velocidades se miden en metros por segundo .

Utilice unidades coherentes en toda la aplicación de la regla de Simpson. Convierta todas las velocidades a metros por hora o mejor, convierta $4$ horas a $t$ segundos e integrar en el intervalo $[0,t]$ .

-1voto

He calculado la respuesta utilizando la regla del tercio de Simpson (la distancia recorrida por el barco en 4 horas) 93,56307km.

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