Introducción

Mathcad es uno de los llamados "Computer algebra System (CAS)". Estos programas se caracterizan por su potente habilidad gráfica y por ello son muy útiles en la enseñanza de la física y las matemáticas apoyada por el computador.

En Mathcad es posible combinar ecuaciones, cálculos (numéricos y simbólicos), gráficas y texto. Estas características y su presentación e iconos facilitan su uso, lo hacen casi intuitivo.

Mostramos aquí las pantallas características de las versiones Mathcad 4 en español y 6 en Inglés. Las versiones 5 y 7 son similares a las versiones 4 y 6 respectivamente. Las gráficas y ecuaciones que aparecen a lo largo de este artículo han sido desarrollados en Mathcad y copiados aquí.

Las pantallas de Mathcad

Un paseo por MathCad

1.  
2. Operaciones sencillas: basta con escribir las expresiones, teclear "=" y listo, Mathcad da el resultado numérico. (Para resultados simbólicos seleccionar "evaluar" del menú "simbólico").

2.  
3. Asignación de valores a las variables: se asignan valores tecleando el nombre de la variable seguido de  ":=" (basta con teclear ":" o picar el símbolo ":=" de la paleta respectiva).

3. Evaluación de funciones en los argumentos deseados:

4.  
5. Para hacer gráficos X-Y, basta con definir el rango de x, la función, insertar gráfico X-Y (picando con el ratón en la paleta ó seleccionándolo del menú "graphics" (gráficos) o tecleando el signo "@"), colocar la variable independiente y la función en los sitios apropiados y "Enter". (la gráfica aparecerá si el programa está en modo automático, es decir, bombillo prendido).

5.  
6. Gráficos polares: Se definen el rango de la variable independiente, la respectiva función y del menú "Graphics". Se inserta el gráfico polar, se llenan los respectivos espacios con la variable independiente y la función.

5. Gráficos de superficies y de contorno (se insertan del menú "graphics".)

7. Es posible insertar texto donde se desee para aclarar o explicar una expresión o gráfico.

8. Es posible hacer operaciones simbólicas como simplificar, factorizar, derivar, integrar entre otras:

Una Aplicación en Física

Veamos un sencillo ejemplo de la utilidad gráfica de este programa en el caso de dos oscilaciones que se superponen perpendicularmente:

Comentarios

De Mathcad considero pertinente destacar:

• El manejo de matrices, cálculos iterativos, su variedad de funciones (trigonométricas, lógicas, estadísticas, de regresión, Bessel, Gamma, Heaviside y otras).
• La forma en que se escriben las ecuaciones, la apariencia de las mismas y de los gráficos.
• La libertad que nos da de ordenar la pantalla como mejor nos parezca con ecuaciones, cálculo, gráficos y poder escribir comentarios aclaratorios donde lo necesitamos.
• La opción de animación implementada a partir de la versión 6 permite visualizar fenómenos físicos para facilitar su comprensión.

Referencias

1. Donnelly D. Mathcad For Introductory Physics, Addison Wesley. 1992.
2. Fonseca M. Optica - Simulación de una lente delgada [..en Mathcad] Revista Universidad Distrital (En proceso de Publicación).
3. Fonseca M. y Hurtado A. Simulación, movimiento de proyectiles con fricción proporcional al cuadrado de la rapidez [... en Mathcad]. Presentado en el Taller Iberoamericano de Enseñanza de la Física Universitaria, Universidad de la Habana, Ciudad Habana, Cuba Enero 1997, Publicación en memorias.
4. Hurtado A. y Fonseca M. Consideraciones para la estimación de la Radiación solar directa usando Mathcad. Presentado en el VIII Simposio de Ingeniería Eléctrica, Universidad de las Villas, Ciudad Santa Clara, Cuba Junio 1997, Publicación en memorias.
5. Manuales del programa Mathcad.