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https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/319| Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Título: | Equação da onda unidimensional: modelagem e métodos de resolução |
| Autor: | Costa, Tayla Johana dos Santos |
| Orientador(a): | Soares, Diego Prudêncio |
| Resumo: | Neste trabalho abordamos um conjunto de metodologias para a resolução de Equações Diferenciais Parciais, com foco principal na apresentação de uma metodologia alternativa, o qual utiliza de um método de substituição de variáveis por outras duas arbitrárias a fim de facilitar a busca de solução. Pela ampla aplicação do tema de ondulatória, escolhemos trabalhar com a Equação da Onda mas nada impede a possibilidade de aplicação desta proposta em inúmeras outras áreas da Física e o tratamento da onda unidimensional por conta da possibilidade de utilização também em casos de dimensões superiores a uma. A partir de uma situação Física proposta, foi possível executar a modelagem matemática da equação da onda, encontrada na maioria dos livros que abordam o tema. Partindo da equação diferencial foram propostas duas situações ao qual ela pode aparecer: como problema homogêneo e não homogêneo. Com base na pesquisa bibliográfica exploratória inicial foi possível realizar a resolução da equação da onda unidimensional de três formas: a primeira, usando o método tradicionalmente encontrado em livros de Física, conhecido como método de separação de variáveis, com o intuito de mostrar como o método é simples, porém limitado; na segunda utilizamos o arcabouço matemático adquirido durante a leitura e reprodução dos cálculos comprovando a eficácia ao encontrar a Solução D’Alambert, que é uma solução característica muito conhecida para o problema e eficaz; e por fim utilizamos novamente a substituição de variáveis para resolver o problema não homogêneo o qual possibilitou reforçar a eficácia do método proposto ao encontrarmos a solução geral para a equação da onda. |
| Abstract: | This work has an approach of characteristics of the group to solve the Partial Differential Equations, focusing mainly on present an alternative methodology, which consist to variable method substitution any other arbitrary for the purpose of further a solution exploration. The broad application of the undulatory theme we chose to work with the Wave Equation by to possibility the using of this proposal techniques on innumerable different Physics studies and the treatment one-dimensional wave because of the potential using on situations with higher dimensions. From a physical situation proposal, it was possible execute a mathematic working to find the feature equation this way found in most books which deal with the theme and starting from the differential equation. Thus, it was two situations which it can appear: as an homogeneous problem or non-homogeneousproblem. Toachievetheseobjectiveswascarriedoutabibliographicresearch of exploratory type at the beginning was possible realize the one-dimensional wave equation solution on three times: first using the traditional method found on Physics and Differential Equation books to show that the method is simple, but limited; second form using the mathematic theoretical framework acquired during the study and reproduction to prove the efficiency calculus by D’Alambert solution, that is a famous feature equation on this kind of problems; and finally it has used again the replacement of variables to solve the non-homogeneous problem which enabled to strengthen the effectiveness of the proposed method by finding the general solution for the wave equation. |
| Palavras-chave: | Métodos Equações diferenciais Equação da onda Ondulatória |
| Cnpq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
| metadata.dc.language: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí |
| Sigla: | IFPI |
| Unidade: | Campus Parnaíba |
| Citação: | COSTA, Tayla Johana dos Santos; SOARES, Diego Prudêncio (Orientador). Equação da onda unidimensional: modelagem e métodos de resolução. 2018. 48 f. TCC (Licenciatura em Física) - IFPI - Campus Parnaíba, Parnaíba, 2018. |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/319 |
| Data do documento: | 19-Mar-2018 |
| Aparece nas coleções: | Licenciatura em Física - Parnaíba |
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