Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-07-08Bitstream added on 2014-06-13T20:53:31Z : No. of bitstreams: 1 oliveira_dfm_me_rcla.pdf: 1134230 bytes, checksum: 395fef9fc0f44e5228482e14a2c83df4 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O problema de bilhar teve origem em 1927 quando G.D. Birkhoff considerou um sistema para descrever o movimento de uma partícula livre dentro de uma região fechada por uma fronteira com a qual sofre colisões. Ao atingir a fronteira a partícula é refletida e viaja com velocidade constante até a próxima colisão. Nesse trabalho consideramos um modelo bidimensional conhecido na literatura como Bilhar Elíptico-ovóide. O raio da fronteira em coordenadas polares é dado por R(θ, p, e, є) = (1−e2)/[1+e cos(θ)]+є cos(pθ). Este modelo comporta-se como uma combinação dos bilhares elíptico e ovóide. Se considerarmos o caso em que a excentricidade e = 0 recuperamos os resultados para o bilhar ovóide, por outro lado, se a deformação na fronteira for nula, є = 0, os resultados para o bilhar elíptico são recuperados. Tal modelo consiste em considerar o movimento de uma partícula clássica de massa m movendo-se livremente no interior de uma região fechada. Ao colidir com a fronteira a trajetória da partícula muda de direção sem sofrer perdas de energia. Encontramos as expressões que descrevem a dinâmica do modelo nas variáveis posição angular e ângulo que a trajetória faz com a reta tangente à curva no ponto de colisão e discutimos nossos resultados numéricos. Observamos que o espaço de fases é do tipo misto, contendo ilhas do tipo Kolmogorov-Arnold-Moser (KAM) geralmente envoltas por um mar de caos, caracterizado por um expoente de Lyapunov positivo, e curvas invariantes do tipo spanning separando diferente regiões do espaço de fases. Entretanto, à medida que os parâmetros de controle são variados, a forma da fronteira se altera, podendo ocorrer que algumas regiões da fronteira passam a ter curvatura negativa. Uma implicação imediata deste comportamento é a destruição das curvas invariantes spanning no espaço de fases.... / The interest in understanding the dynamics of billiard problems becomes in earlies 1927 when Birkhoff introduced a system to describe the motion of a free particle inside a closed region with which the particle suffers elastic collisions. Inside the billiard, a point particle of mass m moves freely along a straight line until it hits the boundary. After the collision, it is assumed that the particle is specularly reflected. In our work we propose a special geometry for the boundary of a classical billiard, which we call as elliptical-oval boundary. The radius of the boundary in polar coordinates is given by R(θ, p, e, є) = (1−e2)/[1+e cos(θ)]+є cos(pθ). It is important to say that the shape of the boundary is controlled by three relevant control parameters, namely p=integer number, є = deformation of the boundary and e is the eccentricity. We obtain and discuss some numerical results considering different possibles combination of the control parameters. In our approach, we obtained a map that describe the particle’s dynamics and show that there are a critical value for the parameter є. We show that the phase space has different structures when є > єc and є < єc. Finaly, we obtained the positive Lyapunov Exponent reinforcing that the model has a chaotic behaviour. After studying the static version, we revisit the problem of a classical particle bouncing elastically inside a periodically time varying Oval billiard. The problem is described using a four dimensional mapping for the variables velocity of the particle; time immediately after a collision with the moving boundary; the angle that the trajectory of the particle does with the tangent at the position of the hit; and the angular position of the particle along the boundary. Our main goal is to understand and describe the behaviour of the particle’s average velocity (and hence its energy) as a function of the number of ...(Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-11Bitstream added on 2014-06-13T19:47:47Z : No. of bitstreams: 1 tavares_df_me_rcla.pdf: 652000 bytes, checksum: 980f827df5cfeb7ee90e034a218f06ea (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Estudamos, neste trabalho, algumas propriedades dinâmicas do Modelo do Acelerador de Fermi, em três versões distintas: uma versão conservativa e duas versões dissipativas. A primeira versão dissipativa com amortecimento proporcional à velocidade da partícula e a segunda versão dissipativa com amortecimento proporcional ao quadrado da velocidade. Nas versões dissipativas, a força de dissipação é introduzida via arrasto viscoso e age ao longo de toda a trajetória da partícula. O modelo de Fermi é um modelo unidimensional que consiste de uma partícula clássica de massa m que move-se com velocidade constante e sofre colisões elásticas com duas paredes rígidas. Uma delas é fixa ao passo que a posição da outra é dependente do tempo. A descrição da dinâmica dos modelos é feita todas as vezes que a partícula colide com a parede móvel, de modo que o conhecimento dos valores da velocidade da partícula e do tempo no instante da colisões descrevem toda a dinâmica. O mapeamento que descreve a dinâmica é bidimensional, não linear e, para os casos dissipativos, obtidos via soluçãoo de equações diferenciais. Analisamos os modelos numericamente e apresentamos e discutimos nossos resultados. / Some dynamic properties of the one-dimensional Fermi Accelerator Model under the presence and absence of frictional force are studied. We have considered three different versions, namely: a conservative and two dissipative versions. The first dissipative version consists in considering the damping to be proportional to the particle’s velocity while the second one assumes the damping to be proportional to the square particle’s velocity. For the dissipative versions, we have introduced dissipation via a drag force, like a gas, that act during all trajectory of the particle. The Fermi accelerator model consists of a classical particle of mass m that is confined in and suffers elastic collisions with two walls. One of them is fixed while the other is time dependent. The description of the dynamics of either models is made all the times the particle bounces the moving wall. It is made via a two dimensional non linear mapping. For the dissipative cases the mapping is obtained via differential equations. We investigate both models analytically and numerically, present and discuss our results.