Sistemas não-lineares e Caos


O estudo de sistemas não lineares tem tido um grande desenvolvimento nas suas aplicações em vários campos da física, desde a física dos plasmas, biologia, química, mecânica dos fluidos, física do estado sólido. Tipicamente procuram-se soluções estáveis para as equações de evolução não lineares. Neste módulo vamos estudar dois exemplos de sistemas não lineares que resultam em fenómenos característicos: solitões propagando-se em longas distâncias e surgimento de caos em oscilações electrónicas forçadas.

 

Uma onda solitão resulta do balanço entre efeitos não lineares e dispersivos na propagação de uma perturbação. Iremos verificar experimentalmente a existência de ondas que se propagam mantendo as suas características (forma e velocidade) mesmo após colisão com outras ondas por grandes distâncias. Estes “solitões”, que são descritos pela equação de KdV, serão estudados em laboratório utilizando a propagação numa tina com água.

 

Outra demonstração de sistemas não-lineares é a resposta de um circuito tipo RLC com um diodo Varicap (com capacidade variável com a tensão). A variação não-linear da capacitância em função da voltagem aplicada pode resultar no aparecimento do caos (resposta não determinística do sistema).


Em Attachments tem o Guião da Experiência, Protocolos das Montagens e Textos de Apoio.
Importante: Estudar informação importante em Textos de Apoio para cada sessão (ver no fim do Guião).

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