Continuação de órbitas periódicas em perturbações simétricas do problema de Kepler no plano

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Tenório Neto, Macelino
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFS
Texto Completo: https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/19398
Resumo: This dissertation aims to study symmetric periodic orbits in symmetric perturbations of the Kepler problem in the plane. The study begins with an introduction to Hamiltonian systems, symplectic coordinates, and the Kepler problem. It then explores the use of re ections with respect to coordinate axes (symmetries) to nd periodic solutions in perturbed planar Hamiltonian systems. The main focus is to establish su cient conditions for the existence of periodic solutions in symmetric perturbations of the Kepler problem, including the Kepler problem in rotating coordinates. Utilizing Poincaré's method of analytic continuation and suitable coordinates, the dissertation establishes su cient conditions for obtaining symmetric periodic solutions close to elliptical or circular solutions of the unperturbed Kepler problem. Furthermore, the dissertation presents two practical applications for the obtained results. The rst application involves a perturbed Kepler problem describing the interaction between atoms, considering a Coulomb potential with negative charge and a generalized anisotropic Buckingham potential, where anisotropy is treated as a small perturbing parameter. The second application addresses the problem of a particle attracted by the gravitational force of a non-homogeneous, uniformly rotating massive circular disk. This problem is described as a perturbation of the Kepler problem in rotating coordinates, where the radius is treated as a perturbing parameter. The dissertation contributes to the understanding of symmetric periodic orbits in perturbed gravitational systems and has signi cant applications in areas such as celestial dynamics.
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spelling Tenório Neto, MacelinoAlberti, Angelo2024-07-05T13:04:17Z2024-07-05T13:04:17Z2023-09-29TENÓRIO NETO, Macelino. Continuação de órbitas periódicas em perturbações simétricas do problema de Kepler no plano. 2023. 120 f. Dissertação (Mestrado em Matemática) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2023.https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/19398This dissertation aims to study symmetric periodic orbits in symmetric perturbations of the Kepler problem in the plane. The study begins with an introduction to Hamiltonian systems, symplectic coordinates, and the Kepler problem. It then explores the use of re ections with respect to coordinate axes (symmetries) to nd periodic solutions in perturbed planar Hamiltonian systems. The main focus is to establish su cient conditions for the existence of periodic solutions in symmetric perturbations of the Kepler problem, including the Kepler problem in rotating coordinates. Utilizing Poincaré's method of analytic continuation and suitable coordinates, the dissertation establishes su cient conditions for obtaining symmetric periodic solutions close to elliptical or circular solutions of the unperturbed Kepler problem. Furthermore, the dissertation presents two practical applications for the obtained results. The rst application involves a perturbed Kepler problem describing the interaction between atoms, considering a Coulomb potential with negative charge and a generalized anisotropic Buckingham potential, where anisotropy is treated as a small perturbing parameter. The second application addresses the problem of a particle attracted by the gravitational force of a non-homogeneous, uniformly rotating massive circular disk. This problem is described as a perturbation of the Kepler problem in rotating coordinates, where the radius is treated as a perturbing parameter. The dissertation contributes to the understanding of symmetric periodic orbits in perturbed gravitational systems and has signi cant applications in areas such as celestial dynamics.Esta dissertação tem como objetivo o estudo das órbitas periódicas simétricas em perturbações simétricas do problema de Kepler no plano. O estudo começa com uma introdução aos sistemas Hamiltonianos, coordenadas simpléticas e ao problema de Kepler. Em seguida, explora o uso das re exões em relação aos eixos coordenados (simetrias) para encontrar soluções periódicas em sistemas Hamiltonianos planares perturbados. O foco principal é estabelecer condições su ciente para a existência de soluções periódicas em perturbações simétricas do problema de Kepler, incluindo o problema de Kepler em coordenadas giratórias. Utilizando o método de continuação analítica de Poincaré e boas coordenadas, a dissertação estabelece condições su cientes para obter soluções periódicas simétricas próximas às soluções elípticas ou circulares do problema de Kepler não perturbado. Além disso, a dissertação apresenta duas aplicações práticas para os resultados obtidos. A primeira aplicação envolve um problema perturbado do problema de Kepler que descreve a interação entre átomos, considerando um potencial Coulombiano com carga negativa e um potencial de Buckingham anisotrópico generalizado, onde a anisotropia é tratada como um pequeno parâmetro perturbador. A segunda aplicação aborda o problema de uma partícula atraída pela força gravitacional de um disco circular massivo não homogêneo em rotação constante. Este problema é descrito como uma perturbação do problema de Kepler em coordenadas giratórias, onde o raio é tratado como um parâmetro perturbador. A dissertação contribui para o entendimento das órbitas periódicas simétricas em sistemas gravitacionais perturbados e tem aplicações importantes em áreas como a dinâmica celeste.São CristóvãoporÓrbitasSistemas hamiltonianosSimetria matemáticaMecânica celesteMatrizes matemáticasProblema de KeplerMétodo da continuação analítica de PoincaréSimetriasSoluções periódicasKepler ProblemPoincaré's analytical continuation methodSymmetriesPeriodic orbitsCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICAContinuação de órbitas periódicas em perturbações simétricas do problema de Kepler no planoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPós-Graduação em MatemáticaUniversidade Federal de Sergipe (UFS)reponame:Repositório Institucional da UFSinstname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)instacron:UFSinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81475https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/19398/1/license.txt098cbbf65c2c15e1fb2e49c5d306a44cMD51ORIGINALMACELINO_TENORIO_NETO.pdfMACELINO_TENORIO_NETO.pdfapplication/pdf1449953https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/19398/2/MACELINO_TENORIO_NETO.pdf3a325e173f78b23524dabaf0aa187736MD52riufs/193982024-07-05 10:04:22.1oai:oai:ri.ufs.br:repo_01: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Repositório InstitucionalPUBhttps://ri.ufs.br/oai/requestrepositorio@academico.ufs.bropendoar:2024-07-05T13:04:22Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)false
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