Índice do catenoide capilar imerso na bola unitária Euclidiana
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/53869 |
Resumo: | Esta tese consiste de vários resultados sobre hipersuperfícies mínimas capilares contidas na bola unitária Euclidiana $\mathbb{B}_{1}^{n+1}(0)$. Na primeira parte, estudamos o índice de Morse das catenoides capilares contidas na bola Euclidiana $\mathbb{B}_{1}^{3}(0)$. Nós provamos que, se $\Sigma_{c}$ é uma catenoide capilar contida em $\mathbb{B}_{1}^{3}(0)$ onde $c$ é constante de capilaridade, então o índice de Morse de $\Sigma_{c}$ está entre 3 e 7 ($3\leq\Ind(\Sigma_{c})\leq 7$). Além disso, obtemos que qualquer catenoide capilar com ângulo de contato próximo de $\frac{\pi}{2}$ possui índice de Morse igual a 4, assim como a catenoide crítica. Também, verificamos que não existe catenoide capilar na bola unitária com ângulo de contato menor que $\widetilde{\theta}\approx 1.3421$. Para encontrarmos nossa estimativa do índice das catenoides capilares, focamos na análise de dois problemas de autovalores mais simples associados à nossa superfície mínima capilar (Jacobi-Steklov e bordo fixo). Na segunda parte, mostramos alguns resultados de classificação de hipersuperfícies mínimas capilares considerando que as funções coordenadas da aplicação normal de Gauss são autofunções de Jacobi-Steklov. Para $n=2$, mostramos que, se algum dos autovalores associados às funções coordenadas da aplicação normal de Gauss é zero, então a superfícies é um disco totalmente geodésico. Ainda para $n=2$, provamos que, se dois autovalores associadas às funções coordenadas da aplicação normal de Gauss são iguais e diferentes de zero, então a superfícies é uma catenoide capilar. Na última parte, encontramos duas identidades integrais que nos permitir apresentar uma prova diferente do seguinte resultado que já foi mostrado por outros autores: se $\Sigma^{n}$ é uma hipersuperfície estacionária estável de tipo-II(estabilidade no espaço de funções que têm média zero no bordo) na bola unitária, então $\Sigma^{n}$ é um $n$-disco totalmente geodésico. |
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Ezequiel Rodrigues Barbosahttp://lattes.cnpq.br/1550330565257371Allan George de Carvalho FreitasCelso dos Santos VianaEmerson Alves Mendonça de AbreuMarcos Petrúcio de Almeida Calvalcantehttps://lattes.cnpq.br/8731977091513971Wilson Berrocal Meza2023-05-24T15:41:50Z2023-05-24T15:41:50Z2022-12-02http://hdl.handle.net/1843/53869Esta tese consiste de vários resultados sobre hipersuperfícies mínimas capilares contidas na bola unitária Euclidiana $\mathbb{B}_{1}^{n+1}(0)$. Na primeira parte, estudamos o índice de Morse das catenoides capilares contidas na bola Euclidiana $\mathbb{B}_{1}^{3}(0)$. Nós provamos que, se $\Sigma_{c}$ é uma catenoide capilar contida em $\mathbb{B}_{1}^{3}(0)$ onde $c$ é constante de capilaridade, então o índice de Morse de $\Sigma_{c}$ está entre 3 e 7 ($3\leq\Ind(\Sigma_{c})\leq 7$). Além disso, obtemos que qualquer catenoide capilar com ângulo de contato próximo de $\frac{\pi}{2}$ possui índice de Morse igual a 4, assim como a catenoide crítica. Também, verificamos que não existe catenoide capilar na bola unitária com ângulo de contato menor que $\widetilde{\theta}\approx 1.3421$. Para encontrarmos nossa estimativa do índice das catenoides capilares, focamos na análise de dois problemas de autovalores mais simples associados à nossa superfície mínima capilar (Jacobi-Steklov e bordo fixo). Na segunda parte, mostramos alguns resultados de classificação de hipersuperfícies mínimas capilares considerando que as funções coordenadas da aplicação normal de Gauss são autofunções de Jacobi-Steklov. Para $n=2$, mostramos que, se algum dos autovalores associados às funções coordenadas da aplicação normal de Gauss é zero, então a superfícies é um disco totalmente geodésico. Ainda para $n=2$, provamos que, se dois autovalores associadas às funções coordenadas da aplicação normal de Gauss são iguais e diferentes de zero, então a superfícies é uma catenoide capilar. Na última parte, encontramos duas identidades integrais que nos permitir apresentar uma prova diferente do seguinte resultado que já foi mostrado por outros autores: se $\Sigma^{n}$ é uma hipersuperfície estacionária estável de tipo-II(estabilidade no espaço de funções que têm média zero no bordo) na bola unitária, então $\Sigma^{n}$ é um $n$-disco totalmente geodésico.This thesis consists of several results on minimal capillary hypersurfaces contained in the Euclidean unit ball $\mathbb{B}_{1}^{n+1}(0)$. In the first part, we studied the Morse index of the capillary catenoids contained in the Euclidean ball $\mathbb{B}_{1}^{3}(0)$. We prove that, if $\Sigma_{c}$ is a capillary catenoid contained in $\mathbb{B}_{1}^{3}(0)$ where $c$ is the capillary constant, then the Morse index of $\Sigma_{c}$ is between 3 and 7 ($3\leq\Ind(\Sigma_{c})\leq 7$). Furthermore, we obtain that any capillary catenoid with a contact angle close to $\frac{\pi}{2}$ a Morse index equal to 4, as does the critical catenoid. Also, we verify that there is no capillary catenoid in the unit ball with a contact angle less than $\widetilde{\theta}\approx 1.3421$. To find our estimate of the capillary catenoid index, we focused on the analysis of two simpler eigenvalue problems associated with our minimal capillary surface (Jacobi-Steklov and fixed boundary). In the second part, we show some results of classification of minimal capillary hypersurfaces considering that the coordinate functions of the Gauss map are Jacobi-Steklov eigenfunctions. For $n=2$, we show that, if any of the eigenvalues associated with the coordinate functions of the Gauss map is zero, then the surface is a totally geodesic disk. Still for $n=2$, we prove that, if two eigenvalues associated with the coordinate functions of the Gauss map are equal and different from zero, then the surface is a capillary catenoid. In the last part, we find two integral identities that allow us to present a different proof of the following result that has already been shown by other authors: if $\Sigma^{n}$ is a type-II stable stationary hypersurface(stability in the space of functions that have zero mean on the boundary) on the unit ball, then $\Sigma^{n}$ is a totally geodesic $n$-disk.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em MatemáticaUFMGBrasilICX - DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICAMatemática – TesesHipersuperficies – TesesÍndice de Morse – TesesAplicação de Gauss – TesesHipersuperfícies mínimas capilaresÍndice de morseAplicação normal de GaussHipersuperfície estávelÍndice do catenoide capilar imerso na bola unitária Euclidianainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALTese - Wilson Berrocal Meza.pdfTese - Wilson Berrocal Meza.pdfapplication/pdf5180545https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/53869/1/Tese%20-%20Wilson%20Berrocal%20Meza.pdfc6393166eab92caa3491906ff1257020MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/53869/2/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD521843/538692023-05-24 12:41:51.306oai:repositorio.ufmg.br:1843/53869TElDRU7Dh0EgREUgRElTVFJJQlVJw4fDg08gTsODTy1FWENMVVNJVkEgRE8gUkVQT1NJVMOTUklPIElOU1RJVFVDSU9OQUwgREEgVUZNRwoKQ29tIGEgYXByZXNlbnRhw6fDo28gZGVzdGEgbGljZW7Dp2EsIHZvY8OqIChvIGF1dG9yIChlcykgb3UgbyB0aXR1bGFyIGRvcyBkaXJlaXRvcyBkZSBhdXRvcikgY29uY2VkZSBhbyBSZXBvc2l0w7NyaW8gSW5zdGl0dWNpb25hbCBkYSBVRk1HIChSSS1VRk1HKSBvIGRpcmVpdG8gbsOjbyBleGNsdXNpdm8gZSBpcnJldm9nw6F2ZWwgZGUgcmVwcm9kdXppciBlL291IGRpc3RyaWJ1aXIgYSBzdWEgcHVibGljYcOnw6NvIChpbmNsdWluZG8gbyByZXN1bW8pIHBvciB0b2RvIG8gbXVuZG8gbm8gZm9ybWF0byBpbXByZXNzbyBlIGVsZXRyw7RuaWNvIGUgZW0gcXVhbHF1ZXIgbWVpbywgaW5jbHVpbmRvIG9zIGZvcm1hdG9zIMOhdWRpbyBvdSB2w61kZW8uCgpWb2PDqiBkZWNsYXJhIHF1ZSBjb25oZWNlIGEgcG9sw610aWNhIGRlIGNvcHlyaWdodCBkYSBlZGl0b3JhIGRvIHNldSBkb2N1bWVudG8gZSBxdWUgY29uaGVjZSBlIGFjZWl0YSBhcyBEaXJldHJpemVzIGRvIFJJLVVGTUcuCgpWb2PDqiBjb25jb3JkYSBxdWUgbyBSZXBvc2l0w7NyaW8gSW5zdGl0dWNpb25hbCBkYSBVRk1HIHBvZGUsIHNlbSBhbHRlcmFyIG8gY29udGXDumRvLCB0cmFuc3BvciBhIHN1YSBwdWJsaWNhw6fDo28gcGFyYSBxdWFscXVlciBtZWlvIG91IGZvcm1hdG8gcGFyYSBmaW5zIGRlIHByZXNlcnZhw6fDo28uCgpWb2PDqiB0YW1iw6ltIGNvbmNvcmRhIHF1ZSBvIFJlcG9zaXTDs3JpbyBJbnN0aXR1Y2lvbmFsIGRhIFVGTUcgcG9kZSBtYW50ZXIgbWFpcyBkZSB1bWEgY8OzcGlhIGRlIHN1YSBwdWJsaWNhw6fDo28gcGFyYSBmaW5zIGRlIHNlZ3VyYW7Dp2EsIGJhY2stdXAgZSBwcmVzZXJ2YcOnw6NvLgoKVm9jw6ogZGVjbGFyYSBxdWUgYSBzdWEgcHVibGljYcOnw6NvIMOpIG9yaWdpbmFsIGUgcXVlIHZvY8OqIHRlbSBvIHBvZGVyIGRlIGNvbmNlZGVyIG9zIGRpcmVpdG9zIGNvbnRpZG9zIG5lc3RhIGxpY2Vuw6dhLiBWb2PDqiB0YW1iw6ltIGRlY2xhcmEgcXVlIG8gZGVww7NzaXRvIGRlIHN1YSBwdWJsaWNhw6fDo28gbsOjbywgcXVlIHNlamEgZGUgc2V1IGNvbmhlY2ltZW50bywgaW5mcmluZ2UgZGlyZWl0b3MgYXV0b3JhaXMgZGUgbmluZ3XDqW0uCgpDYXNvIGEgc3VhIHB1YmxpY2HDp8OjbyBjb250ZW5oYSBtYXRlcmlhbCBxdWUgdm9jw6ogbsOjbyBwb3NzdWkgYSB0aXR1bGFyaWRhZGUgZG9zIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzLCB2b2PDqiBkZWNsYXJhIHF1ZSBvYnRldmUgYSBwZXJtaXNzw6NvIGlycmVzdHJpdGEgZG8gZGV0ZW50b3IgZG9zIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzIHBhcmEgY29uY2VkZXIgYW8gUmVwb3NpdMOzcmlvIEluc3RpdHVjaW9uYWwgZGEgVUZNRyBvcyBkaXJlaXRvcyBhcHJlc2VudGFkb3MgbmVzdGEgbGljZW7Dp2EsIGUgcXVlIGVzc2UgbWF0ZXJpYWwgZGUgcHJvcHJpZWRhZGUgZGUgdGVyY2Vpcm9zIGVzdMOhIGNsYXJhbWVudGUgaWRlbnRpZmljYWRvIGUgcmVjb25oZWNpZG8gbm8gdGV4dG8gb3Ugbm8gY29udGXDumRvIGRhIHB1YmxpY2HDp8OjbyBvcmEgZGVwb3NpdGFkYS4KCkNBU08gQSBQVUJMSUNBw4fDg08gT1JBIERFUE9TSVRBREEgVEVOSEEgU0lETyBSRVNVTFRBRE8gREUgVU0gUEFUUk9Dw41OSU8gT1UgQVBPSU8gREUgVU1BIEFHw4pOQ0lBIERFIEZPTUVOVE8gT1UgT1VUUk8gT1JHQU5JU01PLCBWT0PDiiBERUNMQVJBIFFVRSBSRVNQRUlUT1UgVE9ET1MgRSBRVUFJU1FVRVIgRElSRUlUT1MgREUgUkVWSVPDg08gQ09NTyBUQU1Cw4lNIEFTIERFTUFJUyBPQlJJR0HDh8OVRVMgRVhJR0lEQVMgUE9SIENPTlRSQVRPIE9VIEFDT1JETy4KCk8gUmVwb3NpdMOzcmlvIEluc3RpdHVjaW9uYWwgZGEgVUZNRyBzZSBjb21wcm9tZXRlIGEgaWRlbnRpZmljYXIgY2xhcmFtZW50ZSBvIHNldSBub21lKHMpIG91IG8ocykgbm9tZXMocykgZG8ocykgZGV0ZW50b3IoZXMpIGRvcyBkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcyBkYSBwdWJsaWNhw6fDo28sIGUgbsOjbyBmYXLDoSBxdWFscXVlciBhbHRlcmHDp8OjbywgYWzDqW0gZGFxdWVsYXMgY29uY2VkaWRhcyBwb3IgZXN0YSBsaWNlbsOnYS4KRepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2023-05-24T15:41:51Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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