Título do projeto
Oscilações e ondas chamadas sólitons — fenômenos não lineares em sistemas elásticos – vídeo da apresentação
Tutor
João Pedro dos Santos Pires (Universidade do Porto)
Estudantes
Giovanna Souza Rodrigues Costa
Jenifer Araújo dos Santos Silva
Julianne da Costa Soares
Descrição do projeto
Muitos fenómenos físicos podem ser entendidos como processos lineares — isto é, oscilações periódicas em torno de equilíbrio, com a sobreposição dos efeitos devido a excitações independentes. Desta feita, a nossa intuição está firmemente ancorada a conceitos lineares e, sempre que efeitos não lineares se tornam relevantes na física de um sistema, observam-se dinâmicas não-triviais e altamente contra-intuitivas.
O objetivo deste projeto será a familiarização dos participantes com os conceitos básicos de fenómenos ondulatórios em física, tanto lineares como não lineares. Para isto, tomaremos um objecto de estudo concreto —massas pontuais acopladas por molas — de modo que estes novos conceitos sejam baseados num conhecimento “a priori” sobre mecânica Newtoniana. Começando pelo estudo (analítico e numérico) uma massa ligada a uma mola e avançando depois para o caso de várias massas acopladas em série, os elementos do grupo serão expostos a conceitos tão fundamentais como: a) Osciladores harmónicos e inarmônicos; b) Propagação de energia sem transporte de massa (conceito físico de onda); c) Construção e propagação temporal de impulsos de onda num meio linear; d) Dispersão espectral e alargamento de impulsos de onda; ou e) auto-focagem de impulsos de onda por efeitos não lineares.
No final, estes conceitos permitirão aos alunos responder à pergunta – O que é um Sóliton?
Sobre o tutor
Estou neste momento a finalizar o programa doutoral em Física da Universidade do Porto, Portugal. O meu trabalho centra-se na área de Teoria da Matéria Condensada, centrando-se no estudo, descrição e simulação computacional de propriedades eletrônicas e de transporte elétrico em cristais desordenados ou com impurezas. Para além disto, desenvolvo também alguma atividade paralela na simulação de fenómenos óticos em microestruturas usadas para sensores de fibra ótica.
Tenho, por isso, ampla experiência na utilização simultânea de métodos analíticos e computacionais para extrair uma compreensão física das complexas dinâmicas tidas por partículas quânticas que viajam através de meios amorfos. Para além da minha atividade de investigador sou também professor assistente na Universidade do Porto, lecionando a unidades de Física Estatística nos cursos de Física e Engenharia Física.