Equações diferenciais aplicadas ao pêndulo com massa dependente do tempo: estudo de massa com variação exponencial e polinomial

Autores

  • Otávio Paulino Lavor Universidade Federal Rural do Semi-árido (UFERSA), Departamento de Ciências Exatas e Naturais (DECEN), Pau dos Ferros, RN, Brasil http://orcid.org/0000-0001-5237-3392
  • Anônio Nunes de Oliveira Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE), Campus Cedro, Cedro, CE, Brasil http://orcid.org/0000-0001-5697-8110

DOI:

https://doi.org/10.35819/remat2021v7i1id4164

Palavras-chave:

Amortecimento, Equação de Bessel, Substituição de Variáveis

Resumo

As equações diferenciais são um dos conteúdos aplicados em diversas áreas. Na Física, uma das aplicações é o pêndulo simples, que tem oscilação independente da massa, quando esta é constante. No entanto, quando a massa não é constante, a variação de momento linear deve ser reescrita. Neste trabalho, propõe-se dois tipos de massa variável, como função exponencial e em termos de potências da variável tempo. Nos casos de ganho de massa na variação exponencial, há amortecimento que é mostrado pelos gráficos de suas soluções. Quando a massa é escrita em termos de potências, após substituição de variáveis, o problema fica modelado pela equação de Bessel, que tem ordem dependente da potência empregada na função massa. Ao final, foi verificada a participação da massa no amortecimento e os problemas analisados se mostram como aplicações que enriquecem o campo de estudo das equações diferenciais.

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Biografia do Autor

Otávio Paulino Lavor, Universidade Federal Rural do Semi-árido (UFERSA), Departamento de Ciências Exatas e Naturais (DECEN), Pau dos Ferros, RN, Brasil

Anônio Nunes de Oliveira, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE), Campus Cedro, Cedro, CE, Brasil

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Publicado

2021-01-05

Como Citar

LAVOR, O. P.; OLIVEIRA, A. N. de. Equações diferenciais aplicadas ao pêndulo com massa dependente do tempo: estudo de massa com variação exponencial e polinomial. REMAT: Revista Eletrônica da Matemática, Bento Gonçalves, RS, v. 7, n. 1, p. e3001, 2021. DOI: 10.35819/remat2021v7i1id4164. Disponível em: https://periodicos.ifrs.edu.br/index.php/REMAT/article/view/4164. Acesso em: 27 nov. 2021.

Edição

Seção

Matemática

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