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(Informações administrativas para o primeiro semestre de 2009)
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== Provas : 7 de maio, 25 de junho e 2 de Julho ==
 
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== Média final: <math>M=0.8P + 0.2E</math> onde <math>P</math> é a média das duas melhores provas e <math>E</math> é a média das listas de exercícios. ==
 
== Média final: <math>M=0.8P + 0.2E</math> onde <math>P</math> é a média das duas melhores provas e <math>E</math> é a média das listas de exercícios. ==
== Disciplina no [http://moodle.stoa.usp.br Moodle do STOA]
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== Disciplina no [http://moodle.stoa.usp.br Moodle do STOA]==
 
== Bibliografia:==
 
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  '''E Kreysig'''  Matemática superior  
 
  '''E Kreysig'''  Matemática superior  

Edição das 20h45min de 9 de março de 2009

Conteúdo

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Tópicos de Matemática Aplicada [1]

Resumo das duas primeiras aulas

Nesta disciplina, uma equação a derivadas parciais (EDP) é uma relação entre uma variável dependente real (u) e variáveis independentes (duas ou mais) e as derivadas parciais de u com relação às suas variáveis independentes.

Exemplos

u(t,x)+u_x(t,x)+u_t(t,x)=0
\exp(u_x(t,x))-\sin(u(t,x))= 3

O primeiro exemplo é uma equação linear de primeira ordem. O segundo exemplo é uma equação de primeira ordem as não linear. A ordem de uma EDP é o número de derivadas do termo em u que tem o maior número de derivadas. Se a relação que determina a EDP puder ser escrita como uma soma algébrica de termos A_1 + A_2 + \cdots + A_k

e em cada um destes termos A_i aparece apenas u ou uma derivada parcial de u de qualquer ordem multiplicada por um fator que pode ou não depender das variáveis independentes, diremos que esta equação é linear. Nesta disciplinas nos ocuparemso de algumas equações a derivadas parciais lineares que aparecem na matemática aplicada.

Resolver uma EDP é encontrar a relação de u com suas variáveis independentes de modo que se verifique a equação dada. De forma geral existem muitas soluções e além da equação, propriamente dita, são dadas outras condições complementares para a variável u chamadas condições de contorno.

O conjunto das soluções de uma EDP linear homogênea tem a propriedade da linearidade ou superposição: a soma de duas soluções é uma solução e o multiplo por um escalar de uma solução é outra solução.

Equação da corda vibrante

Na segunda aula fizemos a dedução da equação e uma corda vibrante

\frac{\partial u ^2 }{\partial^2 t} = c^2 \frac{\partial u ^2}{\partial^2 x}

onde c=\sqrt{\frac{T}{\rho}} Supondo tensão na corda T e densidade da corda \rho constantes.

Condições de fronteira para a corda vibrante

u(t,0)=u(t,L)=0

Resumo das terceira e quarta aula

Podemos utilizar o método das variáveis separadas para resolver a equação da corda vibrante. O método consiste em procurar soluções da forma

 u(t,x) = F(t).G(x)

Substituindo esta forma na EDP obtemos duas equações diferenciais ordinárias:

  • {G}^{\prime\prime}(x)= kG(x)
  • \ddot{F}(t) = kc^2F(t)

usando as condições de fronteira temos que:

G(x) = A\sin(\frac{n\pi}{L}x) e
F(t) = C\cos(\frac{n\pi c}{L}t) + D\sin(\frac{n\pi c}{L}t)

O princípio da superposição nos leva à busca de soluções expressas com séries

u(t,x) = \sum_{k=1} (A_k\cos(\frac{k\pi c}{L}t) + B_k\sin(\frac{k\pi c}{L}t))\sin(\frac{k\pi}{L}x)


--Patonelli 22h10min de 6 de Março de 2009 (UTC)

Informações administrativas para o primeiro semestre de 2009

Docente : Pedro Aladar Tonelli

Provas : 7 de maio, 25 de junho e 2 de Julho

Média final: M=0.8P + 0.2E onde P é a média das duas melhores provas e E é a média das listas de exercícios.

Disciplina no Moodle do STOA

Bibliografia:

E Kreysig  Matemática superior 
D G Figueiredo | Análise de Fourier e Equações Diferenciais Parciais

  1. Informação do Júpiter

--Patonelli 14h12min de 16 de Fevereiro de 2009 (UTC)Pedro A Tonelli

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