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Habilitation Thesis
DOI
10.11606/T.43.2016.tde-21102016-104504
Document
Author
Full name
Jose Carlos Sartorelli
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 1997
Committee
Hamburger, Ernst Wolfgang (President)
Dietzsch, Olacio
Pacheco, Jose Antonio de Freitas
Rosa, Luiz Pinguelli
Schenberg, Mario
Title in Portuguese
Laboratório de fenômenos não-lineares
Keywords in Portuguese
Mecânica quântica
Abstract in Portuguese
Apresentamos a construção do "Laboratório de Fenômenos Não-Lineares", os principais resultados obtidos com a "Experiência da Torneira Gotejante", e as propostas dos experimentos "Formação de Bolhas em Líquidos" e "Oscilações em Chamas". Discutimos a montagem e a evolução do aparato experimental visando a obtenção de dados com a melhor qualidade possível. Verificamos que o sistema é muito sensível às mais diversas fontes de ruído e de instabilidades, como vibrações mecânicas, controle da altura do nível d'água (parâmetro de controle), oscilações das gotas em queda. Uma característica da "Experiência da Torneira Gotejante" é a forma naturalmente discreta dos sinais de saída; medimos o tempo (Tn) entre eventos (gotas) sucessivos. Com estes dados são construidas as séries de eventos (que chamamos de séries temporais). Caracterizamos os mais diversos tipos de comportamentos encontrados em sistemas dinâmicos caóticos com a reconstrução do espaço de fase (mapas de retorno) Tn+l xTn. Identificamos atratores periódicos, quase periódicos; bifurcações (fiip, transcrítica, de Hopf); intermitências (entre períodos ímpares e caos; e entre dois períodos pares); crises (de fronteira e interior); coexistência de atratores; lei de escala e atratores caóticos. Para vazões baixas também estudamos a evolução temporal da coluna d'água no bico da torneira através de gravações com uma câmera de vídeo. Mostramos que a formação de gotas se dá inicialmente em um regime quase linear (elástico) seguido de um movimento não linear (plástico). Com o experimento "Formação de Bolhas em Líquidos" , que ainda está em sua fase inicial, foram observados alguns movimentos periódicos e algumas bifurcações em função da pressão de saída de ar (parâmetro de controle).
Title in English
Laboratory nonlinear phenomena
Keywords in English
Quantum mechanics
Abstract in English
We present the construction of the "Laboratory of Non-Linear Phenomena", the main results obtained with the "The Leaky faucet Experiment", and the proposal o f the new experiments, "Formation of bubble in liquids", and "Oscillations in Flames". We discuss the assembling and the evolution of the experimental apparatus in order to obtain the data with the best quality. We check that the system is very sensible to many noise sources and instabilities, as the mechanical vibrations, control of the water level (parameter of control), and the oscillations of the falling drops. A characteristic of the "Leaky faucet experiment " is the natural discrete form of the output signal; we measure the time (Tn) between two successive events ( drops). The different types o f behavior found in chaotic systems were characterized by the reconstruction of the phase spaces (return maps) Tn+l x Tn. We identified periodic and quasi-periodic attractors; bifurcations (flip, transcritical and Hopf); intermittencies (between odd periods and chaos; and between two even periods); crisis (boundary and interior); coexistence of attractors; scaling law and chaotic attractors. For low drop rates, we studied the evolution of the water column in the nipple faucet, by recording the water column with a vídeo camera . We showed that the drop formation is given initially by a quasi linear ( elastic) dynamics followed by a non-linear (plastic) movement. In the experiment "Formation ofbubble in liquids", that is still in development, we observed some periodic movements as well as some bifurcations as a function o f the air pressure (parameter of control).
 
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1997Sartorelli.pdf (5.57 Mbytes)
Publishing Date
2016-11-08
 
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