• Anúncio Global
    Respostas
    Exibições
    Última mensagem

[Equação diferencial parcial] Ajuda para solução de EDP

[Equação diferencial parcial] Ajuda para solução de EDP

Mensagempor GustavoArtur » Qui Set 22, 2011 14:24

Olá a todos,

Sou novo no fórum e gostaria que algum me ajudasse a encontrar a solução de uma equação diferencial parcial linear de primeira ordem.
Vou começar descrevendo o problema: tenho duas equações diferenciais que descrevem a dinâmica de um trocador de calor solar, porém a que tenho interesse em encontrar a solução é a seguinte:

{A}_{i} \rho C\frac{\partial T}{\partial t}+q\rho C \frac{\partial T}{\partial x}={D}_{i}{h}_{i}({T}_{w}-T)

as seguintes variáveis são constantes:
{A}_{i}, \rho, C, q, {D}_{i}, {h}_{i}, {T}_{w}.

a variação esta em T.
Tentei fazer a resolução por um método que encontrei no livro: elements of mathematical ecology, onde se separa a solução em um produto de termos no tempo e espaço: n(x,t)=S(x)T(t). Neste caso tem-se T(x,t)=S(x)T(t).
Com isto fiz a substituição na equação original, porém, não consegui arranjar a equação com os termos com derivadas no tempo de um lado e derivadas no espaço no outro, como sugere o autor. Gostaria, se possível, que alguem me ajudasse dando dicas ou até mesmo indicando algum material para eu me basear para encontrar a solução.

att, Gustavo
GustavoArtur
Novo Usuário
Novo Usuário
 
Mensagens: 2
Registrado em: Qui Set 22, 2011 13:54
Formação Escolar: GRADUAÇÃO
Área/Curso: Engenharia
Andamento: formado

Re: [Equação diferencial parcial] Ajuda para solução de EDP

Mensagempor LuizAquino » Qui Set 22, 2011 23:48

GustavoArtur escreveu:{A}_{i} \rho C\frac{\partial T}{\partial t}+q\rho C \frac{\partial T}{\partial x}={D}_{i}{h}_{i}({T}_{w}-T)

as seguintes variáveis são constantes:
{A}_{i},\rho, C, q, {D}_{i}, {h}_{i}, {T}_{w}.

a variação esta em T.
Tentei fazer a resolução por um método que encontrei no livro: elements of mathematical ecology, onde se separa a solução em um produto de termos no tempo e espaço: n(x,t)=S(x)T(t).


Como você mesmo já notou, não é possível resolver essa EDP através do método de separação de variáveis.

Nesse caso, você precisa aplicar o método das características.

Abaixo seguem duas referências onde você pode obter mais informações sobre esse método. Entretanto, com um pesquisa pela internet você deve encontrar outros materiais.

Pinchover, Yehuda; Rubinstein, Jacob. An Introduction to Partial Differential Equations. New York: Cambridge University Press, 2005. 384 p.

The Method of Characteristics with applications to Conservation Laws
http://www.scottsarra.org/shock/shock.html
professoraquino.com.br | youtube.com/LCMAquino | @lcmaquino

"Sem esforço, não há ganho."
Dito popular.
Avatar do usuário
LuizAquino
Colaborador Moderador - Professor
Colaborador Moderador - Professor
 
Mensagens: 2654
Registrado em: Sex Jan 21, 2011 09:11
Localização: Teófilo Otoni - MG
Formação Escolar: PÓS-GRADUAÇÃO
Área/Curso: Mestrado - Modelagem Computacional
Andamento: formado

Re: [Equação diferencial parcial] Ajuda para solução de EDP

Mensagempor MarceloFantini » Sex Set 23, 2011 00:19

Eu me lembro que no livro Methods of Mathematical Physics do autor Richard Courant há vários métodos para resolução de EDPs, pode ser que encontre algum jeito lá. É um livro difícil, já fica o aviso.
Futuro MATEMÁTICO
e^{\pi \cdot i} +1 = 0
MarceloFantini
Colaborador Moderador
Colaborador Moderador
 
Mensagens: 3126
Registrado em: Seg Dez 14, 2009 11:41
Formação Escolar: GRADUAÇÃO
Andamento: formado

Re: [Equação diferencial parcial] Ajuda para solução de EDP

Mensagempor GustavoArtur » Sex Set 23, 2011 12:58

ok, Vou tentar encontrar a solução pelo metodo das caracteristicas. Em breve posto a resposta se eu conseguir encontrar a solucao.
GustavoArtur
Novo Usuário
Novo Usuário
 
Mensagens: 2
Registrado em: Qui Set 22, 2011 13:54
Formação Escolar: GRADUAÇÃO
Área/Curso: Engenharia
Andamento: formado


Voltar para Cálculo: Limites, Derivadas e Integrais

 



  • Tópicos relacionados
    Respostas
    Exibições
    Última mensagem

Quem está online

Usuários navegando neste fórum: Nenhum usuário registrado e 7 visitantes

 



Assunto: Conjunto dos números racionais.
Autor: scggomes - Sex Fev 18, 2011 10:38

Olá ! Tenho essa dúvida e não consigo montar o problema para resolução:

Qual é o racional não nulo cujo o quadrado é igual à sua terça parte ?

Grata.


Assunto: Conjunto dos números racionais.
Autor: MarceloFantini - Sex Fev 18, 2011 12:27

x^2 = \frac{x}{3}


Assunto: Conjunto dos números racionais.
Autor: scggomes - Sex Fev 18, 2011 12:55

também pensei que fosse assim, mas a resposta é \frac{1}{3}.

Obrigada Fantini.


Assunto: Conjunto dos números racionais.
Autor: MarceloFantini - Sex Fev 18, 2011 13:01

x^2 = \frac{x}{3} \Rightarrow x^2 - \frac{x}{3} = 0 \Rightarrow x \left(x - \frac{1}{3} \right) = 0

Como x \neq 0:

x - \frac{1}{3} = 0 \Rightarrow x = \frac{1}{3}

O que você fez?


Assunto: Conjunto dos números racionais.
Autor: scggomes - Sex Fev 18, 2011 16:17

eu só consegui fazer a igualdade, não consegui desenvolver o restante, não pensei em fatoração, mas agora entendi o que vc fez.

Obrigada.