Estudo sistemático de oscilações mecânicas unidimensionais
| Ano de defesa: | 2018 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Matemática e Estatística BR UERJ Programa de Pós-Graduação em Ciências Computacionais |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/7728 |
Resumo: | O estudo de oscilações em diversos sistemas tem continuamente despertado o interesse de pesquisadores teóricos e experimentais em vários campos, tanto pela curiosidade científica como pelo elevado grau de aplicabilidade do tema.Neste trabalho,abordamos o oscilador formado por um sistema massa-mola que possa oscilar em uma dimensão. Paulatinamente são incorporados ao sistema forças dissipativas como atrito e arrasto e também a ação de uma força externa dependente do tempo.Em cada um dos casos tratados, modelamos e resolvemos a equação diferencial do sistema correspondente,obtendo resultados numéricos para estes problemas.São também apresentados os resultados da realização experimental para esses sistemas e a comparação com os resultados teóricos. Por fim, construímos um modelo que trata de um sistema de compensação para a preservação de estruturas sob a ação de uma força externa como ocorre em um abalo sísmico. O sistema é formado por um tubo oco em formato de U colocado sobre a estrutura, e no qual se introduz um líquido. O acoplamento das equações que descrevem as dinâmicas tanto da estrutura como do líquido produz um efeito de amortecimento ao efeito da onda de choque.O resultado teórico para o modelo estão de acordo com o esperado |
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Estudo sistemático de oscilações mecânicas unidimensionaisSystematic study of one-dimensional mechanical oscillationsMechanical oscillationsDifferential equationsLaplace transformOscilações mecânicasEquações diferenciaisTransformada de LaplaceOscilações (Matemática)Equações diferenciaisLaplace, Transformadas deAnálise de erros (Matemática)CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOO estudo de oscilações em diversos sistemas tem continuamente despertado o interesse de pesquisadores teóricos e experimentais em vários campos, tanto pela curiosidade científica como pelo elevado grau de aplicabilidade do tema.Neste trabalho,abordamos o oscilador formado por um sistema massa-mola que possa oscilar em uma dimensão. Paulatinamente são incorporados ao sistema forças dissipativas como atrito e arrasto e também a ação de uma força externa dependente do tempo.Em cada um dos casos tratados, modelamos e resolvemos a equação diferencial do sistema correspondente,obtendo resultados numéricos para estes problemas.São também apresentados os resultados da realização experimental para esses sistemas e a comparação com os resultados teóricos. Por fim, construímos um modelo que trata de um sistema de compensação para a preservação de estruturas sob a ação de uma força externa como ocorre em um abalo sísmico. O sistema é formado por um tubo oco em formato de U colocado sobre a estrutura, e no qual se introduz um líquido. O acoplamento das equações que descrevem as dinâmicas tanto da estrutura como do líquido produz um efeito de amortecimento ao efeito da onda de choque.O resultado teórico para o modelo estão de acordo com o esperadoThe study of oscillations in several systems has continually aroused the interest of theoretical and experimental researchers in several fields, for scientific curiosity and also for the high degree of applicability of the subject. In this work, we study an oscillator composed by a mass-spring system that can oscillate in one dimension. Dissipative forces such as sliding friction and drag are gradually incorporated to the system, as well as the action of a time-dependent external force. In each case we model the system and solve the corresponding differential equation, obtaining numerical results. Experimental data are also provided and compared with the theoretical ones. Finally, we proposed a model to describe a compensation system for the preservation of building structures under the action of an external force, as occurs in a seismic shock. The system is composed of an U- shaped hollow tube placed on the top of the structure, into which a liquid is introduced. The coupling between the equations that describe the dynamics of both structure and liquid produces a damping response on the oscillations against the wave-shock effect. The theoretical results are as expectedCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorUniversidade do Estado do Rio de JaneiroCentro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Matemática e EstatísticaBRUERJPrograma de Pós-Graduação em Ciências ComputacionaisCosta, Marcus Vinícius Tovarhttp://lattes.cnpq.br/7992727935310462Barbosa, Augusto Cesar de Castrohttp://lattes.cnpq.br/1734587740129156Oliveira, Alexandre Lopes dehttp://lattes.cnpq.br/4563261652431709Ribeiro, Fábio de Jesushttp://lattes.cnpq.br/6563695396823331Vasconcellos, Carlos Frederico Fragoso de Barroshttp://lattes.cnpq.br/3909390599449995Santos, Paulo Vinicius Brito dos2021-01-05T17:54:52Z2018-07-032018-03-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://www.bdtd.uerj.br/handle/1/7728porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJ2024-02-27T17:34:50Zoai:www.bdtd.uerj.br:1/7728Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T17:34:50Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false |
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