Estudo do comportamento da entropia em bilhares
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-10032021-171732/ |
Resumo: | Neste trabalho estudamos como usar o comportamento da entropia para medir o expoente de difus\\~ao de um conjunto de condi\\c c\\~oes iniciais em sistemas do tipo bilhar. Os modelos considerados s\\~ao o Modelo Fermi Ulam Simplificado, o Mapa Padr\\~ao e o Bilhar Ov\\\'oide. Nos preocupamos com a difus\\~ao perto da ilha principal no espa\\c co de fases, onde existe o fen\\^omeno de aprisionamento tempor\\\'ario. Calculamos o expoente de difus\\~ao para diversos valores do par\\^ametro de controle do Mapa Padr\\~ao e o Bilhar Ov\\\'oide, onde para cada valor a ilha principal tinha uma forma diferente, e mostramos que as mudan\\c cas de comportamento no expoente est\\~ao relacionadas com mudan\\c cas na \\\'area da ilha principal. Particularmente, mostramos que toda vez que a \\\'area da ilha principal se reduzia abruptamente, devido a destrui\\c c\\~ao de toros invariantes e a cria\\c c\\~ao de pontos fixos hiperb\\\'olicos e el\\\'ipticos, o expoente de difus\\~ao cresce. Para investigar melhor a conex\\~ao entre o expoente de difus\\~ao e a cria\\c c\\~ao de pontos fixos hiperb\\\'olicos e el\\\'ipticos, desenvolvemos um esquema de controle apropriado no Mapa Padr\\~ao, com o qual mostramos que fechando os caminhos de fuga das proximidades da ilha o expoente de difus\\~ao tornou-se menor. Em seguida, relacionamos os caminhos de fuga com a variedade inst\\\'avel dos pontos hiperb\\\'olicos. |
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Estudo do comportamento da entropia em bilharesStudy of entropy behaviour in billiard systemsBilharesBilliardsCaosChaosDiffusionDifus\\~aoNeste trabalho estudamos como usar o comportamento da entropia para medir o expoente de difus\\~ao de um conjunto de condi\\c c\\~oes iniciais em sistemas do tipo bilhar. Os modelos considerados s\\~ao o Modelo Fermi Ulam Simplificado, o Mapa Padr\\~ao e o Bilhar Ov\\\'oide. Nos preocupamos com a difus\\~ao perto da ilha principal no espa\\c co de fases, onde existe o fen\\^omeno de aprisionamento tempor\\\'ario. Calculamos o expoente de difus\\~ao para diversos valores do par\\^ametro de controle do Mapa Padr\\~ao e o Bilhar Ov\\\'oide, onde para cada valor a ilha principal tinha uma forma diferente, e mostramos que as mudan\\c cas de comportamento no expoente est\\~ao relacionadas com mudan\\c cas na \\\'area da ilha principal. Particularmente, mostramos que toda vez que a \\\'area da ilha principal se reduzia abruptamente, devido a destrui\\c c\\~ao de toros invariantes e a cria\\c c\\~ao de pontos fixos hiperb\\\'olicos e el\\\'ipticos, o expoente de difus\\~ao cresce. Para investigar melhor a conex\\~ao entre o expoente de difus\\~ao e a cria\\c c\\~ao de pontos fixos hiperb\\\'olicos e el\\\'ipticos, desenvolvemos um esquema de controle apropriado no Mapa Padr\\~ao, com o qual mostramos que fechando os caminhos de fuga das proximidades da ilha o expoente de difus\\~ao tornou-se menor. Em seguida, relacionamos os caminhos de fuga com a variedade inst\\\'avel dos pontos hiperb\\\'olicos.In this work we studied how to use the behaviour of the entropy to measure the diffusion exponent of a set of initial conditions in Billiard like systems. The considered models are the Simplified Fermi Ulam Model, Standard Map and the Oval Billiard. We care about the diffusion near the main island in the phase space, where exists the stickiness phenomenon. We calculated the diffusion exponent for many values of the nonlinear parameter of the Standard Map and the Oval Billiard, where for each value the main island has a different shape, then we show that the changes of behaviour in the diffusion exponent are related to changes in the area of the main island. Particularly, we show when the main island\'s area is abruptly reduced, due to the destruction of invariant tori and consequently creation of hyperbolic and elliptic fixed points, the diffusion exponent grows. To further investigate the connection between the diffusion exponent and the creation of hyperbolic and elliptic fixed points, we developed an appropriate control scheme in the Standard Map, with which we showed that closing paths of escape from the island shore the diffusion exponent became smaller. Then we related the paths of escape with the unstable manifold of the hyperbolic points.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCaldas, Ibere LuizLeonel, Edson DenisIturry, Gabriel Díaz2021-02-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-10032021-171732/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2021-04-07T01:47:02Zoai:teses.usp.br:tde-10032021-171732Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212021-04-07T01:47:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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