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EQUAÇÃO DA ONDA UNIDIMENSIONAL E N-DIMENSIONAL E APLICAÇÕES
VÍTOR MISSO
UNICAMP
Agora você poderia compartilhar comigo suas dúvidas, observações e parabenizações
Crie um tópicoMuitos fenômenos da natureza podem ser descritos por meio das equações diferenciais parciais. Um desses fenômenos é a equação da onda, abordada neste projeto. Nele foi estudado o caso unidimensional, sendo que a resolução foi encontrada por meio do Método das Características e pelo Método de Separação de Variáveis, também foram vistas aplicações dessa equação. Além disso, foi estudado também o caso n-dimensional, com solução encontrada pelo Método das Médias Esféricas e pelo Método da Descida. Foi constatada a unicidade da solução da equação da onda em ambos os casos, utilizando o Método de Energia. Foi também estudado o domínio de dependência nesses casos.
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Daniel Ferreira Machado
Boa tarde, Vítor. Primeiro, gostaria de parabenizá-lo pelo excelente trabalho de pesquisa. Vejo que trabalhou bastante para concluir seu trabalho de tal forma. Bom, tenho uma questão para você, sobre o problema de Cauchy (3) que foi dividido em 4 partes (n=2, n=3, n par e n ímpar). Como você bem destacou, para cada n usou-se um método para encontrar soluções, o que é extremamente normal, usou-se o Método das Médias Esféricas nos casos em que n fosse ímpar e o Método da Descida nos casos em que n fosse par, contudo, gostaria de saber, em particular, porque o Método das Médias Esféricas NÃO pode ser aplicado diretamente para os casos em que n é par. No fundo, quero entender o que daria de ''errado'' se eu tentasse aplicar, diretamente, o Método das Médias Esféricas nos casos em que n é par.
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VÍTOR MISSO
Boa tarde, Daniel. Agradeço o elogio. Respondendo a sua dúvida, para resolvermos a equação da onda n-dimensional, utilizamos a média na esfera U de u (solução do problema de Cauchy (3)) e constatamos que ela satisfaz a equação de Euler-Poisson-Darboux. Em seguida, nos casos n=3 e n ímpar, fazemos uma transformação Ũ = rU que leva a equação de Euler-Poisson-Darboux na equação da onda unidimensional usual, assim podemos obter uma solução para esses casos. Essa transformação não é possível nos casos n=2 e n par, desse modo, partimos de um problema auxiliar com a n+1-ésima variável espacial nula e utilizamos o Método da Descida.
Daniel Ferreira Machado
Certo Vítor, muito bem, mais uma vez, ótimo trabalho. Parabéns!!