Pêndulos assimétricos acoplados a um suporte móvel livre

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Duarte, Carlos Lisboa
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPB
Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/30210
Resumo: O presente trabalho tem como principal objetivo obter, computacionalmente, as expressões analíticas resultantes da modelagem de um sistema dinâmico não-linear formado por dois pêndulos, acoplados a um suporte móvel que pode mover-se livremente sobre um plano. Consideramos uma situação na qual os pêndulos possuem massas e comprimentos diferentes, isto é, assimétricos, isso acaba dificultando o processo de obtenção das equações necessárias ao estudo desse sistema. Assim, utilizaremos o módulo SymPy (Python para computação simbólica) para auxiliar no processo de dedução das expressões analíticas da modelagem do problema proposto. Em seguida, estudaremos o fenômeno da transferência de energia que pode ocorrer entre os modos normais de oscilação do sistema, tentando determinar a estabilidade dos mesmos e as situações em que pode ocorrer a transferência de energia. Do ponto vista metodológico, a pesquisa é fruto de revisões bibliográficas embasadas em estudos teóricos de física e matemática. Vale ainda destacar, que os resultados observados no decorrer do estudo foram obtidos a partir de simulações numéricas utilizando a linguagem de programação Python e módulos especializados, tais como o NumPy e o SymPy.
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spelling 2024-05-14T14:25:46Z2023-09-062024-05-14T14:25:46Z2023-07-28https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/30210O presente trabalho tem como principal objetivo obter, computacionalmente, as expressões analíticas resultantes da modelagem de um sistema dinâmico não-linear formado por dois pêndulos, acoplados a um suporte móvel que pode mover-se livremente sobre um plano. Consideramos uma situação na qual os pêndulos possuem massas e comprimentos diferentes, isto é, assimétricos, isso acaba dificultando o processo de obtenção das equações necessárias ao estudo desse sistema. Assim, utilizaremos o módulo SymPy (Python para computação simbólica) para auxiliar no processo de dedução das expressões analíticas da modelagem do problema proposto. Em seguida, estudaremos o fenômeno da transferência de energia que pode ocorrer entre os modos normais de oscilação do sistema, tentando determinar a estabilidade dos mesmos e as situações em que pode ocorrer a transferência de energia. Do ponto vista metodológico, a pesquisa é fruto de revisões bibliográficas embasadas em estudos teóricos de física e matemática. Vale ainda destacar, que os resultados observados no decorrer do estudo foram obtidos a partir de simulações numéricas utilizando a linguagem de programação Python e módulos especializados, tais como o NumPy e o SymPy.The main objective of the present work is to obtain, computationally, the analytical expressions resulting from the modeling of a non-linear dynamic system formed by two pendulums, coupled to a mobile support that can move freely on a plane. We consider a situation in which the pendulums have different masses and lengths, that is, asymmetrical, this ends up making the process of obtaining the necessary equations for the study of this system difficult. Thus, we will use the SymPy module (Python for symbolic computation) to assist in the process of deducing the analytical expressions of the modeling of the proposed problem. Then, we will study the phenomenon of energy transfer that can occur between the normal modes of oscillation of the system, trying to determine their stability and the situations in which energy transfer can occur. From the methodological point of view, the research is the result of bibliographic reviews based on theoretical studies of physics and mathematics. It is also worth mentioning that the results observed during the study were obtained from numerical simulations using the Python programming language and specialized modules, such as NumPy and SymPy.Submitted by Marília Cosmos (marilia@biblioteca.ufpb.br) on 2024-05-14T14:25:46Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 805 bytes, checksum: c4c98de35c20c53220c07884f4def27c (MD5) CarlosLisboaDuarte_Dissert.pdf: 13285961 bytes, checksum: 34f6f062caaac5b7973214cdf835b0ff (MD5)Made available in DSpace on 2024-05-14T14:25:46Z (GMT). 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