Em um sistema mecânico, descrito pelo modelo par de impactos, estudamos o controle de caos, através de uma perturbação paramétrica, e os saltos entre trajetórias de dois atratores. Para esse sistema não integrável, obtivemos numericamente e analisamos a evolução das suas variáveis, para um grande conjunto de condições iniciais e parâmetros de controle. Para essa análise foram obtidos planos de fase, seções de Poincare, diagramas de bifurcação, bacias de atração, expoentes de Lyapunov e espaços bidimensionais de parâmetros. Um controle paramétrico foi implementado somando uma perturbação senoidal, com amplitude e freqüência definidas, ao forçamento original do sistema. O controle de caos foi analisado no espaço bidimensional de parâmetros do sistema. Observamos nesse espaço a formação de janelas periódicas (camarões) na vizinhança das janelas previamente existentes. Constatamos que, nas novas janelas, os atratores controlados possuem periodicidade e forma iguais as dos atratores presentes em janelas previamente existentes. Os saltos entre as trajetórias de dois atratores coexistentes foram analisados, com o sistema perturbado por uma simulação de um ruído branco com uma banda de freqüências. Mostramos que a freqüência dos saltos aumenta com a amplitude do ru´do e a intensidade da dissipação, devido `a mudança que esses fatores causam nas bacias de atração dos dois atratores. / For a mechanical system, described by the impact-pair model, we studied the control of chaos by a parametric perturbation and the basin-hopping phenomeno. For this nonintegrable system, we obtained numerically the evolution of its dynamical variables for a large set of initial conditions and control parameters. For this analysis, we used phase planes, Poincar´e sections, bifurcation diagrams, basin of attractions, Lyapunov exponents, and bidimensional parameter spaces. A parametric control was implemented by adding an external perturbation with defined amplitude and frequency. The control of chaos was analized in the two-dimensional parameter space. In the parameter space, we observed the formation of new periodic windows (shrimps) in the neighborhood of previously one. In the new periodic windows, the new controlled attractors have the same shape and periodicity of those in the original windows. For two attractors, the basin-hopping was analyzed for a white noise with frequency band. We showed that the hop frequency increases with the noise amplitude and the dissipation intensity. This occurs due to changes in the basins of attraction.

Em um sistema mecânico, descrito pelo modelo par de impactos, estudamos o controle de caos, através de uma perturbação paramétrica, e os saltos entre trajetórias de dois atratores. Para esse sistema não integrável, obtivemos numericamente e analisamos a evolução das suas variáveis, para um grande conjunto de condições iniciais e parâmetros de controle. Para essa análise foram obtidos planos de fase, seções de Poincare, diagramas de bifurcação, bacias de atração, expoentes de Lyapunov e espaços bidimensionais de parâmetros. Um controle paramétrico foi implementado somando uma perturbação senoidal, com amplitude e freqüência definidas, ao forçamento original do sistema. O controle de caos foi analisado no espaço bidimensional de parâmetros do sistema. Observamos nesse espaço a formação de janelas periódicas (camarões) na vizinhança das janelas previamente existentes. Constatamos que, nas novas janelas, os atratores controlados possuem periodicidade e forma iguais as dos atratores presentes em janelas previamente existentes. Os saltos entre as trajetórias de dois atratores coexistentes foram analisados, com o sistema perturbado por uma simulação de um ruído branco com uma banda de freqüências. Mostramos que a freqüência dos saltos aumenta com a amplitude do ru´do e a intensidade da dissipação, devido `a mudança que esses fatores causam nas bacias de atração dos dois atratores. / For a mechanical system, described by the impact-pair model, we studied the control of chaos by a parametric perturbation and the basin-hopping phenomeno. For this nonintegrable system, we obtained numerically the evolution of its dynamical variables for a large set of initial conditions and control parameters. For this analysis, we used phase planes, Poincar´e sections, bifurcation diagrams, basin of attractions, Lyapunov exponents, and bidimensional parameter spaces. A parametric control was implemented by adding an external perturbation with defined amplitude and frequency. The control of chaos was analized in the two-dimensional parameter space. In the parameter space, we observed the formation of new periodic windows (shrimps) in the neighborhood of previously one. In the new periodic windows, the new controlled attractors have the same shape and periodicity of those in the original windows. For two attractors, the basin-hopping was analyzed for a white noise with frequency band. We showed that the hop frequency increases with the noise amplitude and the dissipation intensity. This occurs due to changes in the basins of attraction.

Inicialmente, analisamos três sistemas mecânicos idéias com impactos: um oscilador com impactos, um sistema com par de impactos e uma caixa de engrenagens. Entre os impactos, o movimento é descrito por uma equação diferencial linear. Por ocasião dos impactos, introduzimos na solução analítica novas condições iniciais, de acordo com a lei de Newton para impactos. Devidos aos impactos, as trajetórias no espaço de fase são descontínuas e descritas por um mapa transcendental. Os expoentes de Lyapunov, importantes para caracterizar a natureza dos atratores obtidos, são calculados através desses mapas. Nas simulações numéricas, observamos fenômenos não-lineares como crises, intermitências, transientes caóticos e coexistências de atratores e obtemos as bacias de atração dos atratores coexistentes. Ademais, mostramos como controlar comportamentos caóticos, a partir de um forçamento de amplitude pequena, e pelo método OGY (Ott, Grebogi e Yorke) de controle de caos. Finalmente, investigamos a dinâmica de um sistema não-ideal com impactos, que é composto pelo sistema de par de impactos sobreposto ao um sistema não ideal (para qual a ação da fonte de energia depende da oscilação do sistema). A partir de simulações numéricas, identificamos fenômenos não-lineares como crise interior, intermitência e coexistência de atratores. Associado à crise interior observamos um tipo de intermitência que leva o sistema a oscilar entre três atratores caóticos. Além dessa intermitência, observamos uma outra, que envolve dois atratores periódicos e um caótico. Além disso, mostramos as bacias de atração de dois atratores periódicos coexistentes. Essas bacias possuem uma característica de bacia crivada. / Initially, we analyze three ideal mechanical systems with impacts: an impact oscilator, an impact-pair, and a gear-box (gear-rattling). Between impacts, the motion is described by a linear differential equation. After each impact, we use the Newton law of impact to determine new initial conditions of an analytical solution. Due to impacts, the trajectories in phase space are discontinuous and described by a transcendental map. The Lyapunov exponents, important to characterize the attractors, are calculated from the transcendental map. In the numerical simulations, we observe nonlinear phenomena as crises, intermittency, chaotic behavior, and coexisting attractors. Moreover, we present the basins of attraction of the coexisting attractors. Furthermore, we show how to control the chaotic behavior, with a small perturbation and by the OGY (Ott, Grebogi, and Yorke) method. Finally, we investigate the dynamics of a non-ideal system with impacts, that is composed by an impact-pair system on a non-ideal system (in this system, the energy source actions depend on the system oscillations). From the numerical simulations, we identify nonlinear phenomena as interior crises, intermittency, for which the system oscillates among three chaotic attractors. Besides this intermittency, we observe another one. Associated to a chaotic and two periodic attractors. In addition, we show the riddle basins of attraction of the two coexisting periodic attractors.

Inicialmente, analisamos três sistemas mecânicos idéias com impactos: um oscilador com impactos, um sistema com par de impactos e uma caixa de engrenagens. Entre os impactos, o movimento é descrito por uma equação diferencial linear. Por ocasião dos impactos, introduzimos na solução analítica novas condições iniciais, de acordo com a lei de Newton para impactos. Devidos aos impactos, as trajetórias no espaço de fase são descontínuas e descritas por um mapa transcendental. Os expoentes de Lyapunov, importantes para caracterizar a natureza dos atratores obtidos, são calculados através desses mapas. Nas simulações numéricas, observamos fenômenos não-lineares como crises, intermitências, transientes caóticos e coexistências de atratores e obtemos as bacias de atração dos atratores coexistentes. Ademais, mostramos como controlar comportamentos caóticos, a partir de um forçamento de amplitude pequena, e pelo método OGY (Ott, Grebogi e Yorke) de controle de caos. Finalmente, investigamos a dinâmica de um sistema não-ideal com impactos, que é composto pelo sistema de par de impactos sobreposto ao um sistema não ideal (para qual a ação da fonte de energia depende da oscilação do sistema). A partir de simulações numéricas, identificamos fenômenos não-lineares como crise interior, intermitência e coexistência de atratores. Associado à crise interior observamos um tipo de intermitência que leva o sistema a oscilar entre três atratores caóticos. Além dessa intermitência, observamos uma outra, que envolve dois atratores periódicos e um caótico. Além disso, mostramos as bacias de atração de dois atratores periódicos coexistentes. Essas bacias possuem uma característica de bacia crivada. / Initially, we analyze three ideal mechanical systems with impacts: an impact oscilator, an impact-pair, and a gear-box (gear-rattling). Between impacts, the motion is described by a linear differential equation. After each impact, we use the Newton law of impact to determine new initial conditions of an analytical solution. Due to impacts, the trajectories in phase space are discontinuous and described by a transcendental map. The Lyapunov exponents, important to characterize the attractors, are calculated from the transcendental map. In the numerical simulations, we observe nonlinear phenomena as crises, intermittency, chaotic behavior, and coexisting attractors. Moreover, we present the basins of attraction of the coexisting attractors. Furthermore, we show how to control the chaotic behavior, with a small perturbation and by the OGY (Ott, Grebogi, and Yorke) method. Finally, we investigate the dynamics of a non-ideal system with impacts, that is composed by an impact-pair system on a non-ideal system (in this system, the energy source actions depend on the system oscillations). From the numerical simulations, we identify nonlinear phenomena as interior crises, intermittency, for which the system oscillates among three chaotic attractors. Besides this intermittency, we observe another one. Associated to a chaotic and two periodic attractors. In addition, we show the riddle basins of attraction of the two coexisting periodic attractors.