On the synchronization of two metronomes and their related dynamics

• Autor(a) principal: Carranza López, José Camilo [UNESP]
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/151204
• topic: Sincronização em fase; Sincronização em anti-fase; Oscilador de van der Pol; Metrônomos; Frequência instantânea; Basins of attraction; Tracker video analysis; In-phase synchronization; Anti-phase synchronization; Van der Pol damping; Metronomes; Instantaneous frequency; Tracker

Nesta tese são investigadas, teórica e experimentalmente, a sincronização em fase e a sincronização em anti-fase de dois metrônomos oscilando sobre uma base móvel, a partir de um modelo aqui proposto. Uma descrição do funcionamento do mecanismo de escapamento dos metrônomos é feita, junto a um estudo da relação entre este e o oscilador de van der Pol. Também uma aproximação experimental do valor do amortecimento do metrônomo é fornecida. A frequência instantânea das respostas, numérica e experimental, do sistema é usada na analise. A diferença de outros trabalhos prévios, os dados experimentais têm sido adquiridos usando vídeos dos experimentos e extraídos com ajuda do software Tracker. Para investigar a relação entre as condições iniciais do sistema e seu estado final de sincronização, foram usados mapas bidimensionais chamados ‘basins of attraction’. A relação entre o modelo proposto e um modelo prévio também é mostrada. Encontrou-se que os parâmetros relevantes em relação a ambos os tipos de sincronização são a razão entre a massa do metrônomo e a massa da base, e o amortecimento do sistema. Tem-se encontrado, tanto experimental quanto teoricamente, que a frequência de oscilação dos metrônomos aumenta quando o sistema sincroniza-se em fase, e se mantém a mesma de um metrônomo isolado quando o sistema sincroniza-se em anti-fase. A partir de simulações numéricas encontrou-se que, em geral, incrementos no amortecimento do sistema levam ao sistema se sincronizar mais em fase do que em anti-fase. Adicionalmente se encontrou que, para dado valor de amortecimento, diminuir a massa da base leva a uma situação em que a sincronização em anti-fase é mais comum do que a sincronização em fase.