Nomograma


Un nomograma (del griego nomos νόμος , "ley" y grammē γραμμή , "línea"), también llamado nomograma , tabla de alineación o abaque , es un dispositivo de cálculo gráfico, un diagrama bidimensional diseñado para permitir el cálculo gráfico aproximado de una función matemática . El campo de la nomografía fue inventado en 1884 por el ingeniero francés Philbert Maurice d'Ocagne (1862-1938) y se utilizó ampliamente durante muchos años para proporcionar a los ingenieros cálculos gráficos rápidos de fórmulas complicadas con una precisión práctica. Los nomogramas utilizan un sistema de coordenadas paraleloinventado por d'Ocagne en lugar de las coordenadas cartesianas estándar .

Un nomograma consta de un conjunto de n escalas, una para cada variable de una ecuación. Conociendo los valores de n-1 variables, se puede encontrar el valor de la variable desconocida, o fijando los valores de algunas variables, se puede estudiar la relación entre las no fijadas. El resultado se obtiene colocando una regla a través de los valores conocidos en las escalas y leyendo el valor desconocido desde donde cruza la escala para esa variable. La línea virtual o trazada creada por la regla se llama línea índice o isopleta .

Los nomogramas florecieron en muchos contextos diferentes durante aproximadamente 75 años porque permitían cálculos rápidos y precisos antes de la era de las calculadoras de bolsillo. Los resultados de un nomograma se obtienen de forma muy rápida y fiable simplemente dibujando una o más líneas. El usuario no tiene que saber cómo resolver ecuaciones algebraicas, buscar datos en tablas, usar una regla de cálculo o sustituir números en ecuaciones para obtener resultados. El usuario ni siquiera necesita conocer la ecuación subyacente que representa el nomograma. Además, los nomogramas incorporan naturalmente conocimiento de dominio implícito o explícito.en su diseño. Por ejemplo, para crear nomogramas más grandes para una mayor precisión, el nomógrafo generalmente incluye solo rangos de escala que son razonables y de interés para el problema. Muchos nomogramas incluyen otras marcas útiles, como etiquetas de referencia y regiones coloreadas. Todos estos proporcionan guías útiles para el usuario.

Como una regla de cálculo, un nomograma es un dispositivo de cálculo analógico gráfico. También como una regla de cálculo, su precisión está limitada por la precisión con la que se pueden dibujar, reproducir, ver y alinear las marcas físicas. A diferencia de la regla de cálculo, que es un dispositivo de cálculo de uso general, un nomograma está diseñado para realizar un cálculo específico con tablas de valores integradas en las escalas del dispositivo . Los nomogramas se utilizan normalmente en aplicaciones para las que el nivel de precisión que proporcionan es suficiente y útil. Alternativamente, se puede usar un nomograma para verificar una respuesta obtenida mediante un cálculo más exacto pero propenso a errores.

Otros tipos de calculadoras gráficas, como los gráficos de intersección , los diagramas trilineales y los gráficos hexagonales, a veces se denominan nomogramas. Estos dispositivos no cumplen con la definición de nomograma como calculadora gráfica cuya solución se encuentra mediante el uso de una o más isopletas lineales.

Un nomograma para una ecuación de tres variables normalmente tiene tres escalas, aunque existen nomogramas en los que dos o incluso las tres escalas son comunes. Aquí dos escalas representan valores conocidos y la tercera es la escala donde se lee el resultado. La ecuación más simple de este tipo es u 1 + u 2 + u 3 = 0 para las tres variables u 1 , u 2 y u 3 . Un ejemplo de este tipo de nomograma se muestra a la derecha, anotado con términos utilizados para describir las partes de un nomograma.


Un nomograma típico de escala paralela. Este ejemplo calcula el valor de T cuando S = 7,30 y R = 1,17 se sustituyen en la ecuación. La isopleta cruza la escala de T en poco menos de 4,65.
Un gráfico de Smith para calcular la impedancia eléctrica sin valores representados; aunque no es un nomograma, se basa en principios similares
Componentes de un nomograma de escala paralela
Parallel resistencia eléctrica nomograma
Nomograma de evaluación de riesgos alimentarios