Introdução às teorias KAM e KAM-fraca
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRGS |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10183/255224 |
Resumo: | Ao longo deste trabalho, introduzimos a Teoria de Kolmogorov-Arnold-Moser e um de seus desenvolvimentos subsequentes, a chamada Teoria KAM-fraca. Em um primeiro momento, apresentamos os fundamentos da mecânica Lagrangiana e Hamiltoniana, desde as definições básicas até a Teoria de Hamilton-Jacobi e as variáveis de ação-ângulo, úteis para o estudo de sistema periódicos. Após isso, apresentamos o Teorema de Liouville de preservação de volume e o Teorema de Liouville-Arnold-Jost que serve como uma caracterização de sistemas integráveis. Em seguida, introduzimos a teoria de perturbação, examinando o problema dos pequenos divisores e sua íntima relação com o Teorema KAM, que é enunciado após o problema de Siegel de convergência de séries de Fourier. Ao final, é feita uma exposição da Teoria KAM-fraca, iniciando com os conceitos de valores críticos para o Hamiltoniano e os operadores do semigrupo de Lax-Oleinik. Uma atenção especial deve ser dada ao Teorema KAM-fraco, com o qual as seções seguintes são ligadas. Nestas, apresentamos a definição de barreira de Peierls e de conjuntos de Aubry, além de alguns resultados sobre a regularidade de soluções KAM-fracas. |
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Rodrigues, Júlio CesarFarias, Diego Marcon2023-03-01T03:30:20Z2022http://hdl.handle.net/10183/255224001162430Ao longo deste trabalho, introduzimos a Teoria de Kolmogorov-Arnold-Moser e um de seus desenvolvimentos subsequentes, a chamada Teoria KAM-fraca. Em um primeiro momento, apresentamos os fundamentos da mecânica Lagrangiana e Hamiltoniana, desde as definições básicas até a Teoria de Hamilton-Jacobi e as variáveis de ação-ângulo, úteis para o estudo de sistema periódicos. Após isso, apresentamos o Teorema de Liouville de preservação de volume e o Teorema de Liouville-Arnold-Jost que serve como uma caracterização de sistemas integráveis. Em seguida, introduzimos a teoria de perturbação, examinando o problema dos pequenos divisores e sua íntima relação com o Teorema KAM, que é enunciado após o problema de Siegel de convergência de séries de Fourier. Ao final, é feita uma exposição da Teoria KAM-fraca, iniciando com os conceitos de valores críticos para o Hamiltoniano e os operadores do semigrupo de Lax-Oleinik. Uma atenção especial deve ser dada ao Teorema KAM-fraco, com o qual as seções seguintes são ligadas. Nestas, apresentamos a definição de barreira de Peierls e de conjuntos de Aubry, além de alguns resultados sobre a regularidade de soluções KAM-fracas.In this work, we introduce the Theory of Kolmogorov-Arnold-Moser and one of its subsequent developments, the Weak-KAM Theory. In a first moment, we present the principles of Lagrangian and Hamiltonian mechanics, from the basic definitions to the Hamilton-Jacobi Theory and the action-angle variables, which are useful to study periodic systems. Next, the Liouville Theorem of volume preservation and the Liouville-Arnold-Jost Theorem that provides characterization on integrable systems are presented. Then, we introduce a perturbation theory, examining the small-divisors problem and its relation to KAM Theorem, that is stated soon after the Siegel’s problem on the convergence of Fourier series. Finally, present elements of the Weak-KAM theory, starting with with concepts like critical values of Hamiltonians and the Lax-Oleinik semigroup operators. Special attention is given to the Weak-KAM Theorem, which is related to topics such as the Peierls barrier and Aubry sets, in addition to some results on the regularity of Weak-KAM solutions.application/pdfporMecânica lagrangianaMecânica hamiltonianaTeoria de perturbacaoTeorema KAMIntrodução às teorias KAM e KAM-fracainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de FísicaPorto Alegre, BR-RS2022Física: Bachareladograduaçãoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001162430.pdf.txt001162430.pdf.txtExtracted Texttext/plain91274http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/255224/2/001162430.pdf.txte2b6b8260e4d47b07e23113f8857b9bbMD52ORIGINAL001162430.pdfTexto completoapplication/pdf647129http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/255224/1/001162430.pdfe9fab31a5e7daf5e6c8929c041e43c88MD5110183/2552242023-03-02 03:26:58.341505oai:www.lume.ufrgs.br:10183/255224Repositório de PublicaçõesPUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestopendoar:2023-03-02T06:26:58Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false |
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