Equações diferenciais e modelagem de alguns fenômenos físicos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Borin, Daniel [UNESP]
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/261194
Resumo: A compreensão matemática da força de resistência do ar, dos circuitos eletrônicos e do oscilador harmônico é alcançada por meio da modelagem usando equações diferenciais e princípios físicos. Neste trabalho, realizaremos um estudo sobre Equações Diferenciais Ordinárias (EDOs) de primeira e segunda ordem, que desempenham um papel fundamental na modelagem do problema de queda livre de um corpo, levando em consideração a resistência do ar, os circuitos elétricos e o pêndulo - exemplos clássicos de um oscilador harmônico. Além de apresentar os principais aspectos dessa classe de EDOs, também abordaremos o teorema de Existência e Unicidade, apresentando duas abordagens distintas: o Método de Aproximações Sucessivas e o Teorema de Picard-Lindelöf. Por fim, fundamentaremos a teoria com três aplicações. Primeiramente, realizaremos a modelagem matemática da influência do ar na queda de um objeto e validaremos a mesma com uma experimentação simples e de baixo custo, utilizando o software Tracker. Em seguida, abordaremos a modelagem do Circuito Resistor-Capacitor e sua validação com um experimento elétrico. Por último, discutiremos o pêndulo, um sistema que descreve o movimento periódico de um sistema em torno de uma posição de equilíbrio.